測功機的構造很簡單，由一個機櫃和測試台架組成
，其中測試台架又常稱作測功頭，一般是指扭矩轉速傳感器和製動器做成一體的款式。測試台架包括安裝底座
、扭矩轉速傳感器、機械負載（製動器），用於電機試驗時的力矩加載
，模擬電機的不同工況
；機櫃包括電參數測試儀、電機測試儀、測功機控製器
、電源等，用於對係統的驅動和對電機的測試。

 

 

那為什麼說傳統測功機無法滿足新行業，如電動汽車電機的測試需求呢？這主要是要談到測功機的一個核心部件——機械負載（製動器）。測(ce)功(gong)機(ji)的(de)機(ji)械(xie)負(fu)載(zai)一(yi)般(ban)使(shi)用(yong)製(zhi)動(dong)器(qi)，也(ye)有(you)使(shi)用(yong)電(dian)機(ji)的(de)，用(yong)於(yu)對(dui)被(bei)試(shi)電(dian)機(ji)提(ti)供(gong)反(fan)向(xiang)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)力(li)矩(ju)，吸(xi)收(shou)被(bei)試(shi)電(dian)機(ji)運(yun)行(xing)時(shi)的(de)功(gong)率(lv)
，實(shi)現(xian)被(bei)試(shi)電(dian)機(ji)的(de)“加載”，模擬其實際運行的工況。

 

而要模擬被試電機的實際運行工況
，那測功機的加載能力
，必須覆蓋被測電機的全部工況範圍，那才能滿足模擬“所有工況”的要求。簡單來說
，就是測功機的機械負載的TN曲線，必須覆蓋被試電機的TN曲線，這樣才能把被試電機的全程TN特性測試出來。

 

 

但問題來了，電動汽車電機的TN曲線和普通的電機不同，具有恒功率區域寬（一般恒功率區域能到峰值轉速的80%~100%）、峰值轉速高（10000rpm以上）的特點，這意味著電動汽車電機既能實現高速小扭矩工況
，也能實現低速大扭矩工況
，對測功機的TN特性提出了非常高的要求。

 

 

這時我們發現
，如果要滿足電動汽車電機的全程TN曲線加載，普通的測功機根本無法滿足。因為普通測功機一般是用磁滯製動器

、電渦流製動器、磁粉製動器或變頻電機作為負載的，而這些機械負載的特性曲線
，都各自存在自己的短板：

 

磁粉製動器：可以輸出很大的扭矩，但一般隻能運行在低轉速（1000rpm）以下，隻適用於大扭矩、低轉速的電機測試場合。可偏偏電動汽車電機，特別是乘用車電機，動輒上萬rpm的轉速，讓磁粉製動器直接出局。

 

 

磁滯製動器：和磁粉相反
，可以輸出很高的轉速
，但輸出扭矩收到很大的局限，隻能輸出小扭矩（100N.m以內）。對於電動汽車的低速大扭矩工況（200~500N.m的扭矩輸出非常常見）
，磁滯又無法滿足需求。

 

 

電渦流製動器：支持大扭矩

、高轉速的扭矩輸出
，但在額定轉速範圍內（一般是2600~3000rpm），轉矩輸出和轉速輸出是成正比的，無法滿足低速（幾百rpm）情況下的大扭矩輸出。

 

 

那針對電動汽車電機試驗這種情況，目前比較好的方案就是用高速異步電機的加載方案

，用本身同樣恒功率範圍寬、峰feng值zhi轉zhuan速su高gao的de電dian機ji作zuo為wei加jia載zai負fu載zai。這zhe種zhong方fang案an可ke以yi根gen據ju用yong戶hu的de具ju體ti測ce試shi範fan圍wei，定ding製zhi不bu同tong的de測ce功gong機ji專zhuan用yong電dian機ji作zuo為wei測ce試shi負fu載zai，保bao證zheng機ji械xie負fu載zai的de加jia載zai範fan圍wei覆fu蓋gai被bei測ce電dian機ji。

 

 

由此可見
，傳統的測功機在電動汽車行業的應用並不多
，高速電機負載的電機測試係統的當前行業最好的解決方案。

 

當然
，也不是所有電力測功機都適合做電動汽車電機測試係統的
，有以下兩個點要注意：

 

1、 傳統的電力測功機是用普通變頻電機來做機械負載的
，恒功率範圍也寬
，但峰值轉速不高，一般隻能到6000rpm，不滿足電動汽車行業的高速測試需要。

2、 很(hen)多(duo)用(yong)戶(hu)覺(jiao)得(de)隻(zhi)要(yao)用(yong)一(yi)個(ge)同(tong)樣(yang)高(gao)速(su)的(de)電(dian)機(ji)作(zuo)為(wei)負(fu)載(zai)就(jiu)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)測(ce)試(shi)，就(jiu)用(yong)和(he)被(bei)試(shi)電(dian)機(ji)一(yi)樣(yang)的(de)電(dian)機(ji)做(zuo)對(dui)拖(tuo)，覺(jiao)得(de)這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)省(sheng)下(xia)一(yi)筆(bi)。但(dan)這(zhe)種(zhong)應(ying)用(yong)方(fang)案(an)同(tong)樣(yang)具(ju)備(bei)局(ju)限(xian)性(xing)。電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)電(dian)機(ji)目(mu)前(qian)多(duo)采(cai)用(yong)永(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)，其(qi)本(ben)身(shen)輸(shu)出(chu)的(de)轉(zhuan)矩(ju)波(bo)動(dong)較(jiao)大(da)，用(yong)來(lai)當(dang)測(ce)試(shi)負(fu)載(zai)電(dian)機(ji)的(de)話(hua)，無(wu)法(fa)提(ti)供(gong)穩(wen)定(ding)的(de)轉(zhuan)矩(ju)輸(shu)出(chu)，導(dao)致(zhi)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)一(yi)致(zhi)性(xing)底(di)下(xia)。而(er)專(zhuan)門(men)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)所(suo)用(yong)的(de)高(gao)速(su)異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)，其(qi)本(ben)身(shen)轉(zhuan)矩(ju)波(bo)動(dong)較(jiao)小(xiao)（主要是變頻器的電流波動引起，變頻器品質好的話，相對於被測電機的轉矩波動來說是非常小的），用於試驗時就能保證測試結果的穩定性，同時還能提供被測電機的轉矩波動波形。