Kadran Ağırlıklı (Dial-Weight) Dinamometre

Kadran ağırlıklı dinamometre, küçük motorların tork ve hız karakteristiğini ölçmek için kullanılan mekanik bir test cihazıdır. Motor milini bir histerezis freniyle yükler, oluşan torku ise yerçekimi etkisindeki kalibre ağırlık ve gradüeli kadranla gösterir. Magtrol HD-1/HD-2 cihazı, Magtrol HD-1/HD-2 serisi olarak HD-106-1, HD-400-1, HD-400-2, HD-500-1, HD-600-1, HD-700-1 ve HD-705-1 modelleriyle sunulur. Her modelde üç tork aralığına karşılık gelen üç ağırlık bulunur; aralık, ağırlık değiştirilerek seçilir.

Kadran ağırlıklı dinamometre nasıl çalışır?

Test motoru torkunu fren rotoru ve mile uygular. Bu torkun aynı büyüklükte bir tepkisi, frene bağlı asılı ağırlık düzeneğinde oluşur. Ağırlık düzeneği dengesiz olduğundan tork ağırlığı yukarı kaldırır ve kadran bu torka eşit değeri gösterir. Ağırlıklar kadran gradüasyonlarına göre kalibre edildikten sonra sistem doğruluğu kalıcı olarak sabitlenir. Ağırlık dairesel hareketle kalktığı için ölçek doğası gereği kosinüs fonksiyonudur; kadran bölmeleri bu yüzden doğrusal değildir.

Yük, histerezis freniyle uygulanır. Fren torku mil hızından büyük ölçüde bağımsızdır; bu nedenle motorlar çok düşük hızlarda ve kilitli rotor durumunda da test edilebilir. Frenin torku, besleme üzerindeki basit bir potansiyometreyle yüksüzden tam ölçeğe kadar ayarlanır. Magtrol HD-1/HD-2 cihazı manuel olarak, açık çevrim modunda çalışır.

Modeller ve tork aralıkları

Aşağıdaki tam ölçek değerleri oz·in cinsindendir. Parantez içinde ilgili aralığın doğruluğu verilmiştir.

• HD-106-1: 0,5 (%3,5), 1 (%2) ve 2 (%1)
• HD-400-1: 2 (%2), 8 (%2) ve 16 (%1)
• HD-400-2: 8 (%2), 16 (%1) ve 32 (%1)
• HD-500-1: 25 (%2), 50 (%1) ve 100 (%1)
• HD-600-1: 50, 100 ve 200; üç aralıkta da %1
• HD-700-1: 100, 200 ve 400; üç aralıkta da %1
• HD-705-1: 200, 400 ve 800; üç aralıkta da %1

Kadranda bazı bölmeleri hızlı okumak daha zordur. Pratik yöntem, verileri okunması en kolay ölçekten kaydetmek ve seçilen aralığa (ağırlığa) göre 2 ya da 4 ile çarparak veya bölerek düzeltmektir. Magtrol dinamometrelerinin NIST izlenebilirliğe sahip olduğu ve MIL-STD 45662A sertifikalı olduğu belirtilmektedir.

Fren kontrol gücü ve hız ölçümü

Histerezis frenleri tork kontrolü için doğru akım ister; birkaç Hz’in üzerindeki alternatif akıma yanıt vermez. Tüm frenlerde nominal gerilim 28 VDC’dir. Tam ölçek akımı modele göre değişir: HD-106-1 için 0,164 A, HD-400-1/2 ve HD-700-1 için 0,350 A, HD-500-1 için 0,233 A, HD-705-1 için 0,700 A.

Dinamometreler dahili hız sensörüyle gelir. Bu sensör, mil ucundaki optik diskin kızılötesi verici/alıcı çifti arasından geçmesiyle mil devri başına 60 darbe üretir. Fren akımını ayarlamak için 5212 akım regüleli güç kaynağı veya 5251-2 akım regüleli güç kaynağı kullanılabilir.

Kurulum ve test sırasında dikkat edilecekler

• Kurulum: Ağırlık sayısı, kadrandaki tork ölçeği sayısı kadardır (2 veya 3). Fren grubu serbestçe salınmalıdır. Taban plakası her yönde seviyelenir; yan yönde seviyelemek için mile hiçbir şey bağlı değilken kadranın sıfırı göstermesi izlenir.
• Hizalama ve kaplin: Test motoru, mil hizasını koruyan hassas bir aparata bağlanmalı ve burulma hareketine karşı sabitlenmelidir. Hizalama sorunlarını gidermek için çift esnek elemanlı kaliteli kaplinler önerilir.
• Soğuk kalkışta tork dalgalanması: Tork kontrolü sıfırdayken milde hafif tork titreşimi hissedilebilir; buna kogging denir. Mil durmadan önce kontrolü sıfıra almak koggingi önler.
• Güç sınırı: Dinamometreler güç emici cihazlardır; frenin emdiği mekanik enerji ısıya dönüşür. Aşırı güç uzun süre uygulanırsa rotor deformasyonu ve sıkışma gibi hasarlar oluşabilir. Her model için üretici güç emilim eğrilerini verir; fren sıcaklığı 100 °C’yi aşmamalıdır.
• Hız etkisi: Küçük modellerde girdap akımları tork artışına yol açar; tipik değer 2 ila 4 %/1000 rpm’dir. Hava sürtünmesi etkisi ise azami devirde tam ölçeğin %0,025 ila %0,20’si arasındadır.
• Doğruluk: Makul özenle, düzenli kalibrasyon ve bakımla genel olarak tork-hız değerinin %1,5’inden daha iyi test verisi doğruluğu beklenebilir.

Kalibrasyon kontrolü için fren tam torkla kilitlenir, miline bir kalibrasyon kolu takılır ve bilinen bir ağırlık bilinen mesafeye asılarak kadran okumasıyla karşılaştırılır.

Ne zaman tercih edilir?

Bu kadran ağırlıklı dinamometre, motoru yüksüz durumdan kilitli rotor veya armatür durumuna kadar yüklemek ve torku doğrudan standart mühendislik birimlerinde okumak isteyen manuel motor testlerine uygundur. Magtrol HD-1/HD-2 ailesinde seçim, motorun tork aralığına göre yapılır: HD-106-1 en düşük, HD-705-1 en yüksek tork aralığını kapsar. Aynı histerezis freni prensibiyle çalışan diğer seçenekler için HD serisi histerezis dinamometre sayfasına ve dinamometreler kategorisine göz atabilirsiniz.

Motorunuzun tork ve devir değerlerine uygun Magtrol HD-1/HD-2 modelini seçmek için Marmatek mühendislik ekibinden teknik destek ve teklif alabilirsiniz.