Mıknatıs testi
Manyetik test elektromanyetik aktüatörlerin araştırma ve geliştirmesinin yanı sıra üretimde veya müşteride gelen mal denetiminde kullanılır.
Elektromıknatıs bileşenleri üzerinde karakteristik eğri testlerinin uygulanmasını ve değerlendirilmesini şart koşan mıknatıs testi için uluslararası standartlar yoktur. Alman DINVDE 0580, bu bileşenler üzerinde olağan testleri açıklar. Testler aynı zamanda yalıtım testi, bobin direnci ölçümü ve iletkenlik testini de içerir.
Elektromanyetik aktüatörler nelerdir? Test Kuvvet darbe karakteristiği Kuvvet akımı karakteristiği Akım inme karakteristik Test cihazları
Elektromanyetik aktüatörler nelerdir?
Elektromanyetik aktüatörler elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren cihazlardır. Elektrik akımı, elektromıknatısın uyarma bobininden akar ve böylece bir manyetik alan oluşturur. Bu çekim, hareketli çekirdeğe etki eder ve mekanik hareketi harekete geçirir.
Elektromanyetik aktüatörler, basit yapıları ve uzun hizmet ömürleri sayesinde çok çeşitli teknik gereksinimler için geniş bir çözüm yelpazesi sunar. Uygulama alanları, otomotiv mühendisliği
ve genel makine mühendisliğinden hidrolik ve pnömatik kontrollere, hassas mühendislik ve inşaat hizmetlerinden medikal teknolojiye kadar uzanır.
Üstün özellikler, yüksek operasyonel güvenilirlik, uzun hizmet ömrü, iyi verimlilik ve iyi bir hacim/performans oranıdır. Çok sayıda sınır koşulu, elektromanyetik aktüatörlerin geliştirilmesi için spesifikasyonları oluşturur: Uygulamaya ve çevre koşullarına (sıcaklık, iklim, patlamaya karşı koruma), enerji beslemesine (gerilim, maksimum akım) ve enerji dağılımına (kırılma enerjisi) ve ayrıca mevcut alana bağlı olarak kuvvet ve hareket davranışı.
Elektromanyetik aktüatörlerin test edilmesi
Elektromanyetik aktüatörlerin testi farklı amaçlar için yapılır.
- Araştırma ve geliştirme testleri
Geliştirme laboratuvarında bilgisayarda simüle edilen elektromanyetik aktüatörün özellikleri (karakteristikleri) prototipler ve numune serileri kullanılarak doğrulanır ve mıknatısın karakteristik değerleri gereksinimleri karşılayana kadar optimizasyonlar yapılır. Kalite güvencesiyle ilgili test prosedürleri ve parametreleri de genellikle burada tanımlanır. - Elektromanyetik bobin üreticilerinde üretime entegre %100 test
Üretimde, her üretim sürecinin kalitesi, her yerleşik düzeneğin (örn. uyarma bobini) ve son ürünün kalite belirleyici özellikleri, standartlaştırılmış testlerle doğrulanmalıdır. - Mıknatıs üreticisinin müşterileri için gelen mal denetimi
Gerekli parametrelerin rastgele kontrolü ve ilk numunelerin kabulü.
Test kuvveti-strok karakteristiği (F/s)
Kuvvet-vuruş karakteristiğinin (F/s) test edilmesi, nominal mıknatıs kuvvetinin belirli bir strok ve sabit bir nominal uyarma akımıyla (artı veya eksi toleranslar) elde edilmesini sağlar.
Oransal ve anahtarlama mıknatısları için kuvvet-darbe karakteristiği kontrol edilir. Elektromanyetik aktüatör üzerinde fonksiyonel bir testi temsil eder ve çoğunlukla son kontrolü gerçekleşmek için kullanılır. Temel fonksiyonel özellikler, karakteristik eğriden görülebilir. Kuvvet-darbe karakteristiği, aktüatörün gerekli kuvveti çalışma aralığı içinde sabit bir akımla üretip üretmediğini gösterir. Histerez, mekanik parçaların kalitesinden kaynaklanan sürtünme hakkında bilgi verir.
Test prosedürü
- Bileşen sıkıştırma cihazına yerleştirilir ve elektriksel olarak bağlanır.
- Uyarma bobini nominal akımıyla uyarılır. Bobin son konumuna hareket eder.
- Test cihazı, yol sıfır noktasını bulmak için test damgasını Vv hızında tanımlanmış bir başlangıç kuvvetine hareket ettirir. Stroke (s) ölçüm kanalı sıfır olarak ayarlanır ve ölçülen değerlerin alınması açılır. Ölçülen değişkenler kuvvet, strok ve zaman (isteğe bağlı akım) kaydedilir.
- Bobin daha sonra tanımlanmış bir test hızında son konumundan dışarı itilir ve son konumuna geri döner. Test dizisinde "strok ölçümü" seçeneği seçilirse, bobin son aşamada arka uç dayanağa kadar sürünme hızında engelleme kuvvetine hareket ettirilir.
- Test darbelerinin sayısı değişken olarak seçilebilir. Her test strokuna, testXpert test yazılımı tarafından otomatik olarak veya operatör tarafından manuel olarak ayarlanan bir uyarım akımı atanır. İlgili yazılım diyalogları operatöre rehberlik eder.
Kuvvet-strok diyagramındaki karakteristik değerler
S1 ila Sn referans değerleri için, F1 ila Fn kuvvetleri, bobinin her iki hareket yönünde belirlenir. Darbe referans değerlerinde histerezisi elde etmek için, aynı darbe referansı üzerinde bulunan iki kuvvet arasındaki fark belirlenir. İsteğe bağlı olarak, belirli bir aralıktaki en büyük histerezis Hmaks ve strok uzunluğu belirlenebilir.
Dört adede kadar tolerans bandı ayarlayarak, manyetik kuvvet karakteristiği için üst ve alt sınırlar tanımlanabilir. Bu, örneğin üretim kontrolünde iyi/kötü tespiti olarak kullanılabilir.
Kuvvet-akım karakteristiğini test edin (F/I)
Kuvvet-akım karakteristiğinin test edilmesi, gerekli kuvvetin sabit bir strok için belirli bir akımla elde edilmesini sağlar.
Kuvvet-akım karakteristiği esas olarak orantılı solenoidler için test edilir ve bobinin, tanımlanmış bir bobin konumunda bir akım aralığında gerekli kuvveti oluşturup oluşturmadığına dair bilgi sağlar. İdeal özellik, çalışma noktası etrafında kuvvet ve akım arasında doğrusal bir ilişkidir.
Test prosedürü
- Bileşen sıkıştırma cihazına yerleştirilir ve elektriksel olarak bağlanır.
- Uyarma bobini küçük bir akımla uyarılır, böylece bobin uç konumuna hareket eder.
- Test cihazı, sıfır hareket noktasını bulmak için Vv hızında test damgasıyla tanımlanmış bir ilk kuvvete yaklaşır. Ölçüm kanalı strok(lar)ı sıfır olarak ayarlanmıştır. Elektrik kesilir.
- Test cihazı, uyarılmamış mıknatısın bobini tanımlanmış bir strok konumuna hareket ettirir. Ölçülen değer kaydı açılır. Ölçülen değişkenler kuvvet, akım, strok ve zaman kaydedilir.
- Akım, tanımlanmış bir akım artış oranında nominal akıma yükseltilir ve aynı oranda mevcut sıfır noktasına düşürülür.
Kuvvet-akım diyagramındaki karakteristik değerler
Akım I1 ila In referans değerleri ile, F1 ila Fn kuvvetleri akımın her iki hareket yönünde belirlenir. F1 ila Fn referans değerleri ile I1 ila n akımları belirlenir. Akım referans değerlerinde histerezis elde etmek için, aynı akım referansı üzerinde bulunan iki kuvvet arasındaki fark belirlenir.
Dört adede kadar tolerans bandı ayarlayarak, manyetik kuvvet karakteristiği için üst ve alt sınırlar tanımlanabilir. Bu, örneğin üretim kontrolünde iyi/kötü tespiti olarak kullanılabilir.
Mıknatıs testi için uygun test cihazları
- Elektromekanik servo test silindiri, manyetik testi hat içi veya hat sonu test modülleri olarak tam otomatik, hibrit ve manuel montaj hatlarına entegre etmek için özellikle uygundur.
- zwickiLine (tek gövdeli yük çerçevesi), manuel veya hibrit montaj hatlarında olduğu gibi geliştirme aşamasında da bağımsız bir test tezgahı olarak kullanılır.
- AllroundLine, iki gövdeli bir yük çerçevesidir ve mıknatısları test etmek için hem geliştirme hem de üretimde büyük kuvvetler için kullanılır.
Akım kontrol cihazları
ZwickRoell, mıknatısı uyarma akımıyla kontrol etmek için standart PWM veya DC akım kontrolörleri kullanır. Müşterinin kendi akım kontrol cihazları veya kontrol gerilimi girişli kontrol kartları da test sistemine entegre edilebilir ve malzeme test cihazının bilgisayarından kontrol edilebilir.
Kontrol genellikle, bir I/O modülü aracılığıyla çıkışı verilen bir analog sinyal (0-10 V) aracılığıyla yapılır. Bu I/O modülü aynı zamanda akım rampaları da üretebilir. Parametre ayarı test yazılımında testXpert yapılır.
manyetik test yazılımı testXpert
testXpert kuvvet-darbe karakteristiği ve kuvvet-akım karakteristiği üzerinde karmaşık testler gerçekleştirmeyi kolaylaştıran kanıtlanmış bir test yazılımıdır. Müşteri, test sürecinde üst ve alt limitler olarak döngü sayısını, çalışma strokunu, hızı, tutma süresini, engelleme kuvvetini, manyetik akımı ve tolerans bantlarını serbestçe ve üniversal olarak parametrelendirebilir.
Ek olarak genişletilebilir "Serbest adım tanımı" seçeneğiyle, serbestçe parametrelendirilen test dizileri gerçekleştirilebilir.