摘要：文章首先搭建了電磁熱機機電熱測試系統，通過測試熱機的輸入轉速和轉矩測試其熱功率特性。在線測試熱機的出入水溫升和流量，以及熱機的輸入轉速和轉矩，用測試數據可以求得熱機的熱轉換效率。而后搭建了電磁熱機對水媒質磁化作用測試系統，在線測試水媒質在通過電磁機時電導率、ph值、離子濃度等物化性質的變化。并針對一臺樣機對其進行了相關測試。測試結果證明了測試系統的可行性，其將對電磁熱機的理論研究有重要作用。

關鍵詞：電磁熱機；熱功率；熱轉換效率；物化性質；測試

中圖分類號：tm359. 9    文獻標志碼：a    文章編號：1001-6848( 2010) 04-0073-04

    在傳統的旋轉電機機電系統中，主要存在兩種能量轉換過程，一是電機作為電動機，將電能轉化為機械能；二是電機作為發電機，將機械能轉化為電能。在能量轉換過程中產生了損耗，即電阻損耗、機械損耗、鐵耗以及附加損耗等。對旋轉機來說，損耗消耗了有用的能量，引發電機的溫升，使其效率減低。而電機損耗與溫升的逆問題，提供了研究與開發新型旋轉電磁熱機的思路，即利用電磁理論和旋轉電機中損耗與溫升的概念，將輸入的能量（電能、風能、水能、其它機械能等）完全、充分、有效地轉換為熱能，即將輸入的能量全部作為“損耗”轉化為有效熱能輸出。該新型旋轉電磁加熱裝置，既具有逆問題的研究價值，又拓寬了傳統旋轉電機的功能和應用，無疑在電機領域具有重要的理論價值和實際工程應用意義。

  文獻[3]介紹了熱機的結構、工作原理，研究了其轉速轉矩特性、熱功率特性、熱轉換效率等，對其內水媒質的磁化作用機理也進行了相關研究。本文在電磁熱機大量理論研究的基礎上，提出了一整套電磁熱機測試系統和測試方法，對電磁熱機的理論研究將具有重大的意義。

  新型旋轉電磁熱機機電熱測量系統按功能分為四個部分：拖動部分、水路部分、傳感器部分和數據部分。拖動部分：拖動電機與熱機同軸安放，控制器控制拖動電機恒轉速運行，這樣電機可拖動熱機在不同轉速下穩定運行。水路部分：水流注入恒溫水箱后，通過水泵以一定的流速通過電磁熱機。傳感器部分：轉速轉矩傳感器拖動電機和熱機之間，用來測試熱機的輸入轉速和轉矩；在熱機的出入水口分別安放溫度傳感器，在出水口前安放流量傳感器。數據部分：傳感器測試的數據通過數據采集卡采集后輸入計算機，通過相應程序處理后顯示并儲存于計算機中。機電熱測試系統的示意圖見圖1，實物照片見圖2。利用該系統可進行電磁熱機熱功率特性和熱轉換效率的測試。

  解析電磁熱機的熱功率是解析電磁熱機內部綜合物理場的重要環節，通過電磁場對電磁熱機的熱功率進行準確計算將為溫度場和流體場的計算提供基礎。因此對電磁熱機的熱功率行測試十分必要。

    電磁熱機將輸入的能量均轉換為熱功率，因此用電機拖動熱機旋轉，通過轉速轉矩傳感器測試電機的轉速n及輸出轉矩肘，由式(1)即可算得電機的輸出功率p，也即熱機的熱功率。拖動電機由控制器實現恒轉速控制，這樣可以測得不同轉速下電磁熱機的熱功率特性。

  測試時熱機外瑞包裹隔熱層，將恒溫的水流通過電磁熱機，并監測出入水口的溫度，當長時間出入水口溫度一致且不發生變化，則認為熱機內部達到了熱平衡，各部分溫度與水流的溫度一致。此時用電機拖動熱機旋轉幾十秒鐘后停下，認為剛開始的一段時間，熱機內各部件的溫度尚未發生變化，因此測得的熱功率即為各部溫度與水流溫度一致時的熱功率。圖3為各部件溫度為10度時電磁熱機的輸入轉速轉矩曲線，從圖中可以看出在熱機運行后短時間內其轉速轉矩都相對穩定，即這段時間內熱機的熱功率也一定，反映了熱機內各部件溫度尚未發生變化，證明了這種測試方法是可行的。圖4為電磁