دینامومتر

دینامومتر

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

دینامومتر وسیله ای برای اندازه گیری توان، گشتاور و نیرو می باشد. دینامومترها برای کاربردهای بسیاری مورد استفاده قرار میگیرند. شاید بتوان مهمترین کاربرد دینامومترها را در تعیین توان انواع موتورها به وسیله انوع بارگذاری بر روی آنها دانست. 

مبنای کاری دینامومتر جذب توان با استفاده از بارگذاری بر روی موتور می باشد که توان هدر رفت به صورت گرما از سیستم دفع میگردد. در واقع میزان بارگذاری انجام شده همان توان موتور می باشد.  معمولا به منظور تولید یک بارگذاری ثابت بر روی سیستم به وسیله دینامومتر، از یک کنترل کننده (چه خودکار و چه دستی) استفاده میشود که باعث میشود که سرعت و میزان بارگذاری در طول تست ثابت بماند. این عمل باعث میگردد که بتوان میزان توان سیستم متصل شده به دینامومتر را به صورت غیر مستقیم و با استفاده از ضرب سرعت در گشتاور محاسبه نمود. 

 

 

 

 

انواع دینامومترها :

دینامومترها را میتوان از طریق گوناگونی تقسیم بندی نمود. به طور مثال دینامومترهایی که مستقیم با موتور کوپل میشوند معروف به دینامومتر موتور هستند. یا دینامومترهایی که اقدام به اندازه گیری توان و گشتاور چرخ های وسایل نقلیه اعم از ماشین ها و موتورها  می کنند معروف به دیناموترهای شاسی هستند. 

دینامومترها را میتوان بر اساس نوع روش واحد جذب نیز گروه بندی کرد:

• -ادی کارنت (Eddy current)  که تنها عمل جذب انجام میدهد.
• ترمز پودر مغناطیسی (magnetic powder brake) که تنها عمل جذب انجام میدهد. 
• ترمز پسماند ( Hysteresis brake)  که تنها عمل جذب انجام میدهد.
• موتور الکتریکی- جنراتور (  Electric motor/generator) که عمل جذب و دراوینگ را انجام میدهد.
• ترمز فن (Fan brake) که تنها عمل جذب انجام میدهد.
• ترمز هیدرولیکی (Hydrulic brake)  که تنها عمل جذب انجام میدهد. 
• نیروی ترمزی روغن یا ترمز اصطحکاک برشی روغن (Force lubricated, oil shear friction brake)   که تنها عمل جذب انجام میدهد.
• ترمز آبی (Water brake)  که تنها عمل جذب انجام میدهد. 

ترمز پسماند ( Hysteresis brake) 

دینامومتر نوع ترمز پسماند از یک روتور مغناطیسی تشکیل شده است که معمولا از جنس AINiCo است.  این روتور به وسیله جریان تولید شده به وسیله قطب های مغناطیسی حرکت میکند. شایان ذکر است که نحوه کار نوع پسماند نیز مانند نوع ادی کارنت می باشد. و هر دو برای توان های زیر 150 کیلوات یکی از مناسبترین گزینها برای دینامومتر میباشد. 

موتور الکتریکی- جنراتور (  Electric motor/generator) 

این نوع دینامومتر در واقع نوعی از یک درایور با قابلیت تنظیم سرعت است که به وسیله واحد کنترل انجام میپذیرد.ازطرفی درنوع دینامومتر الکتریکی واحد ترمز میتواند هم از جریان DC و هم AC استفاده میشود. این نوع دینامومتر همچنین میتواند به عنوان جنراتور نیز استفاده گردد، به صورتی که واحد کنترل قدرت تولید به وسیله وسیله تحت تست را به موتور منتقل میکند

ترمز فن (Fan brake)

دینامومتر نوع فن با ایجاد دمیدن به وسیله فن ها میتواند ایجاد بار بر روی وسیله تحت تست کند.  تغییر گشتاور در این نوع دنیامومتر به منظور ایجاد گشتاورهای گوناگون (بارهای متغییر) با استفاده از دنده ها یا خود فن و همچنین تغییر میزان جریان دمیده شده انجام میپذیرد. شایان ذکر است که به علت ناچیز بودن ویسکوزیته هوا، در این نوع دینامومتر تغییر گشتاور قابل کنترل دارای محدودیت خواهد بود.

نیروی ترمزی روغن یا ترمز اصطحکاک برشی روغن (Force lubricated, oil shear friction brake)

دینامومتر ترمزی روغنی از نوع دیسک های اصطحکاکی و صفحات فولادی میباشد که کارکرد آن ها بسیار شبیه به صفحه کلاچ ها در اتوموبیل ها می باشد.شفتی که دیسک اصطحکاک را  حمل میکند به وسیله یک سیسم کوپلینگ به منشا بار متصل میشود. در واقع گشتاور ایجاد شده به وسیله  فشار پیستون بر دیسک اصطحکاک و صفحات فلزی باعث ایجاد نیروی برشی در لایه روغن بین انها خواهد شد و در نتیجه  گشتاور تولید میشود. در این نوع دینامومتر میتوان گشتاور را با روش های هیدرولیکی و پنوماتیکی کنترل و تنظیم نمود. شایان ذکر است که روغن موجود بین دیسک اصطحکاک و صفحات فلزی باعث میشود که تماس مستقیم بین آن ها و در نتیجه کاهش خرابی این نوع دینامومتر شود.

ترمز هیدرولیکی (Hydrulic brake)

دینامومتر نوع هیدورلیکی تشکیل شده از یک پمپ هیدورولیکی و یک مخزن  که به وسیله لوله ها به هم تصل شده اند. در این نوع دینامومتر کنترل جریان به وسیله شیرهایی که در مسیر پمپ قرار داده شده است، انجام میپذیرد. این کارباعث ایجاد بار بر روی سیستم تحت تست خواهد شد. به همین منظور میتوان توان را برای این نوع دینامومتر با استفاده از ویژگی های پمپ نظیر جریان حجمی، فشار هیدرولیکی و RPM محاسبه نمود.