HB Serisi Histerezis Fren

HB serisi histerezis fren, torku yalnızca manyetik hava aralığı üzerinden üreten, manyetik parçacık ya da sürtünme elemanı içermeyen bir yük frenidir. Üretici Magtrol, histerezis ilkesini düzgün ve ayarlanabilir tork kontrolü için uygulayan firmadır. Rotor ile kutup yapısı birbirine temas etmediği için frenleme sessizdir ve tork hızdan bağımsızdır. Bu yapı, düşük tork ve yüksek hız gerektiren uygulamalarda yüksek güç değerlerine ulaşmayı sağlar.

HB serisi histerezis fren nasıl çalışır?

Magtrol HB freninin iki temel parçası vardır: kafesli (reticulated) bir kutup yapısı ve özel çelikten üretilmiş rotor/mil grubu. Bu iki parça birbirine bağlıdır ama fiziksel temasta değildir. Alan bobini enerjilenmediği sürece rotor bilyalı rulmanlar üzerinde serbestçe döner. Bobine akım uygulandığında hava aralığı bir akı alanına dönüşür, rotor manyetik olarak tutulur ve kutup yapısı ile rotor arasında frenleme oluşur.

Magtrol HB freni torku bobinden geçen DC akımla orantılıdır. Akımın yönü (polarite) frenin çalışmasını etkilemez. Tork, minimum değerden (rulman sürtünmesi) nominal tork değerine kadar akımla ayarlanır; bazı modellerde nominal torkun %15–25 üzerinde ek tork elde edilebilir. En iyi tork kararlılığı için akım regülasyonlu bir DC besleme önerilir. Böylece bobin sıcaklığı ve şebeke gerilimi değişimlerinin yol açtığı akım ve dolayısıyla tork kaymaları azalır.

Öne çıkan özellikler

• Tork aralığı: datasheet’e göre 2,5 … 3.500 oz·in (0,018 … 26 N·m)
• Hız ve güç: en fazla 20.000 rpm ve en fazla 2.400 W kinetik güç
• Hızdan bağımsız tork: sıfır kayma hızında dahi tam tork alınabilir
• Uzun ömür: aşınma, parçacık yaşlanması ve conta sızıntısı sorunu yoktur; rulmanlar dışında aşınan parça bulunmaz
• Temiz çalışma: parçacık ve temas eden aktif parça içermez; üretici gıda ve ilaç ambalajlama, temiz oda ve çevre test odası uygulamalarını örnek verir
• Boyut seçeneği: inç (HB-XXX) ve metrik (HB-XXXM) ölçülü seriler
• Besleme: standart bobin gerilimi yaklaşık 24 V DC; 12 V DC ve 90 V DC istek üzerine sunulur

Model aralığı

Aşağıda inç serisindeki modeller için asgari nominal tork, azami hız ve kinetik güç (5 dakika / sürekli) verilmiştir:

• HB-2.5: 0,018 N·m, 20.000 rpm, 20 W / 5 W
• HB-10: 0,071 N·m, 20.000 rpm, 45 W / 12 W
• HB-16: 0,113 N·m, 20.000 rpm, 75 W / 20 W
• HB-38: 0,268 N·m, 15.000 rpm, 90 W / 25 W
• HB-50: 0,350 N·m, 15.000 rpm, 90 W / 23 W
• HB-140: 1,0 N·m, 12.000 rpm, 300 W / 75 W
• HB-250: 1,75 N·m, 10.000 rpm, 450 W / 110 W
• HB-450: 3,2 N·m, 8.000 rpm, 670 W / 160 W
• HB-750: 5,3 N·m, 7.000 rpm, 1.000 W / 200 W
• HB-840: 5,9 N·m, 6.000 rpm, 1.340 W / 300 W
• HB-1750: 12,36 N·m, 6.000 rpm, 1.200 W / 350 W
• HB-3500: 24,72 N·m, 6.000 rpm, 2.400 W / 600 W

Kinetik güç değerleri, bobin ve/veya rulman sıcaklığının yaklaşık 100 °C ile sınırlanmasına dayanan azami değerlerdir ve aşılmamalıdır. Montaja, havalandırmaya ve ortam sıcaklığına bağlı olarak gerçek değerler ±%50 değişebilir. HB-840 ve HB-3500 çift fren grubudur ve taban montajı gerektirir. Magtrol HB serisinin tüm modelleri için hız–tork güç emilim eğrileri datasheet’te yer alır.

Nerelerde kullanılır?

• Yüksek hızlı otomatik sarım makinelerinde sarma, kancalama ve kesme sırasında tel geriliminin hassas kontrolü
• Dilme ve diğer malzeme işleme operasyonlarında sürtünmesiz, kopmasız (non-breakaway) gerilim kuvveti
• Elektrik motorları, aktüatörler, küçük gazlı motorlar ve dişli kutuları gibi dönen sistemlerde ömür testleri için yük simülasyonu
• Trafo ve bobin sarımında açık çevrimli gerilim kontrolü
• Geri sürülen yüklerin tutulması
• Fitness cihazlarında hassas yük kontrolü ve programlanmış tekrarlanabilirlik
• Dansör makarası, takip kolu, optik veya ultrasonik sensör gibi farklı kontrol şemalarıyla gerilim kontrolü

Sisteme entegrasyon

Magtrol HB freni, bobine uygulanan DC akımla kontrol edilir; bu nedenle akım regülasyonlu bir güç kaynağı gerekir. Magtrol bu iş için 5212 Akım Regüleli Güç Kaynağı (0 … 1 A, 0 … 35 V DC, elle ya da harici 0 … 5 V DC sinyalle kontrol) ile 5251 serisini önerir.

DIN raya monte edilen ve 3 A’e kadar akım sağlayan BPM Serisi Fren Güç Modülü ise 0 … 10 V DC analog girişle çalışır. Besleme kaynağını endüktif geri tepmeden korumak için fren uçlarına, katot pozitif uca bağlanacak şekilde bir diyot takılması gerekir; diyot, kaynağın çıkış gerilimine ve akımına eşit ya da daha yüksek değerde olmalıdır.

Test düzeneklerinde HB serisi histerezis fren, Magtrol TM/TS tork sensörleri, DSP 7010 dinamometre kontrolörü, MIC kaplinleri, AMF motor tutucuları ve PT taban plakalarıyla birlikte kullanılabilir. Rulmanlı yatak (pillow block) grubu, HB-3500 ve HB-3500M dışındaki frenler için opsiyoneldir.

Birden fazla şerit ya da telde gerilimi eşleştirmeniz gerekiyorsa, aynı model kodlu frenleri belirlenen tork noktasında ±%1 toleransla eşleştiren MHB Serisi Eşleştirilmiş Histerezis Fren uygundur. Magtrol HB freni yerine dönen yükü ve motor performansını ölçen tam bir dinamometre arıyorsanız HD Serisi Histerezis Dinamometre sayfasına bakabilirsiniz.

Uygulamanızın tork, hız ve kinetik güç gereksinimine uygun HB serisi histerezis fren modelini seçmek için Marmatek mühendislik ekibinden teknik destek ve teklif alabilirsiniz.