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直流電力測功機的結構是由直流電機、測速發電機和測力計組成，由于直流電機的軸承是獨立支撐的，所以在一定的角度范圍內可以自由擺動，再加上測力計的配合，就能檢測出受到的轉矩力度。根據直流電機原理，電機的電磁轉矩同時施加于定子和轉子。由于定子和轉子的工作原理，在測量中會造成少許誤差。定子和轉子受到的轉矩大小相等方向相反，因此，轉軸的轉矩是由定子測量的。運行中的軸承和風摩擦會引起轉矩，也會影響定子和轉子的測量數據，這點需要注意一下。直流電力測功機也可以用作直流發電機，可以拖動其他機械來測量軸上的轉矩，{zh1}得出轉矩與測速發電機測量出來的軸功率。
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