DREHMOMENTMESSWELLE - .Auswuchtungsgüte G1 entsprechend ISO 1940 G2.5 entsp. ISO 1940 ELECTRISCHE

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  • www.magtrol.comDATENBLTTERSeite 1 / 11 2018 MAGTROL | Unsere Produkte werden stndig weiterentwickelt; Magtrol behlt sich das Recht vor, technische Daten zu ndern.

    TM REIHE

    TM REIHEDREHMOMENTMESSWELLE

    MERKMALE

    Drehmomentmesswelle mit eingebautem Drehmoment und Drehzahlsignalaufbereiter

    Drehmomentbereich von 0.1 Nm bis 10 kNm

    Genauigkeit: < 0.1 %

    berlastbarkeit: 200 %

    Belastungsgrenze: 400 %

    Drehzahlen bis 50'000 min-1

    Berhrungslose Messung (ohne Schleifringe)

    Keine rotierenden elektronischen Komponenten

    Hohe Unempfindlichkeit gegen Signalrauschen

    Speisespannung : 20 bis 32 VDC

    Sofortige Drehzahlerfassung

    Einstellbarer Filter fr Drehmomentsignal bis 5 kHz

    Integrierte Funktionsprfung (BITE)

    Messwelle aus rostfreiem Stahl

    EMV nach europischen Normen

    BESCHREIBUNGMit den Drehmomentmesswellen von Magtrol lassen sich sehr genaue Drehmoment- und Drehzahlmessungen in einem auerordentlich weiten Bereich durchfhren. Jede Messwelle besitzt ein integriertes, elektronisches Signalaufbereitungs-modul, welches ein Ausgangssignal von 0 VDC bis 10 VDC fr das Drehmoment und einen Open-Collector-Ausgang fr die Drehzahl zur Verfgung stellt. Die Magtrol-Drehmoment-aufnehmer haben sich dank dem hohen berlastungsschutz, einer exzellenten Langzeitstabilitt und einer Unempfindlich-keit gegen Signalrauschen als uerst zuverlssige Gerte bewhrt.

    Bei allen Aufnehmertypen wird die einzigartige, berhrungs-lose Messtechnik eingesetzt, die mittels Transformern mit variabler Kupplung funktioniert. Diese Technologie bietet eine Menge Vorteile und bentigt keinerlei elektrische oder elektronische Komponenten.

    Damit der Kunde fr seine Anwendung die Lsung mit dem besten Preis-/Leistungsverhltnis whlen kann, bietet Magtrol drei verschiedene Modellreihen an: die TMB-Reihe fr Stan-dardanwendungen, die TM-Reihe fr hohe Genauigkeitsan-forderungen und die THMS-Reihe fr sehr hohe Drehzahlen und hohe Genauigkeit.

    Der Aufnehmer setzt sich aus einer Messwelle aus rostfreiem Stahl, mit glatten oder verzahnten Wellenenden, einem elo-xierten Aluminiumgehuse mit den Fhrungslagern und der Signalaufbereitungselektronik zusammen.

    Der eingebaute Schaltkreis wird mit Gleichspannung gespei-sen und stellt ein Drehmoment/Drehzahlsignal ohne zustzli-chen Verstrker zur Verfgung. Die Drehmomentmesswelle bildet fr sich allein eine vollstndige Messkette. Speisung und Signalaustausch erfolgen ber einen 6-poligen, im Gehuse montierten Stecker. Eine Gehuseabsttzung aus Aluminium ist bei TM- sowie TMHS-Drehmomentmesswellen im Liefe-rumfang enthalten und bei TMB-Drehmomentmesswellen optional erhltlich.

    Bild 1: Drehmomentmesswelle TM 311 mit glatten wellenenden

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    TM REIHE

    FUNKTIONSPRINZIPDas Messsystem arbeitet nach dem Prinzip eines Transfor-mators mit variabler, drehmomentabhngiger Kopplung. Es setzt sich aus zwei beiderseits der Deformation Zone an der Welle befestigten, konzentrischen Aluminiumtrommeln und zwei konzentrischen, am Messwellengehuse angebrachten Spulen zusammen.

    Beide Trommeln besitzen kreisfrmig an ihrem Umfang ange-ordnete Reihen von gleichfrmigen Schlitzen und rotieren zusammen mit der Welle im Innern der Spulen. Die Primrspu-len werden mit 20 kHz-Wechselstrom angeregt. Im unbelasteten Zustand berlappen sich die Schlitze der Zylinder nicht. Die Trommeln schirmen die Sekundrspule von der Primrspule ab. Es wird keine Spannung in die Sekundrspule induziert. Eine Belastung der Messwelle hingegen bewirkt eine Winkeldeforma-tion im Deformationsabschnitt durch eine graduelle berlappung der Schlitze. Eine drehmomentproportionale Wechselspannung wird in die Sekundrspule induziert. Diese wird dann durch die Signalaufbereiterschaltung in eine 0 bis 5 V Gleichspannung umgewandelt. Ein von 5 kHz bis 1 Hz einstellbarer Butterworth- Tiefpassfilter zweiter Ordnung ermglicht eine entsprechende Filtrierung des Drehmomentsignals.

    Ein optischer Sensor liest auf einer Verzahnung, die sich direkt auf dem Messsystem befindet, die Geschwindigkeit ab. Das Ausgangssignal erfolgt in Form einer Frequenz, die direkt pro-portional zur Umdrehungszahl der Achse ist. Ein Schaltkreis kompensiert der Temperaturdrift von Nullpunkt und Empfind-lichkeit innerhalb einer Toleranz von 0,1 % / 10 K.

    ANWENDUNGENTM, TMB und TMHS-Drehmomentmesswellen dienen der Messung von Drehmoment und Drehzahl bei :

    Propellern (Luftfahrt, Marine, Helikopter) Scheibenwischern, elektrischen Fensterhebern, Anlas-

    sern, Generatoren und Bremsen in der Automobilindustrie Pumpen (Wasser, l) Untersetzungs- und Schaltgetrieben Kupplungen motorisch angetriebenen Ventilen Bohrmaschinen, pneumatischen und anderen Maschi-

    nenwerkzeugen

    SYSTEMKONFIGURATION

    ELEKTRISCHE KONFIGURATION

    ABGESTZTER- UND HANGENDER AUFBAU Die TMB-Reihe ist fr Standardanwendungen mit niedrigen Drehzahlen vorgesehen. Die TMB-Drehmomentmesswellen decken einen Messbereich von 0.5 N m bei Modell TMB 303 bis 500 N m bei Modell TMB 313 ab. Da die TMB-Reihe ausschlielich fr Messungen im niedrigen Drehzahlbereich vorgesehen ist, beinhaltet der Lieferumfang keine Gehu-sebefestigung, eine Konsole kann aber optional mitbestellt werden.

    Die Drehmomentmesswellen der TM-Reihe, TM 309 bis TM 317, knnen auch ohne Grundbefestigung in einer hngenden Systemkonfiguration installiert werden. Eine hngende Drehmomentmesswelle ist nur bei niedrigen Drehzahlen zulssig. Der Vorteil einer hngenden Installa-tion ist, dass sich durch Einsatz einer einteiligen Kupplung der Antriebsstrang verkrzt.

    Computer mitTorque 7 Software

    DrehmomentanzeigeModel 3411

    TM 3XXDrehmomentmesswelle

    Bild 2: TM verbunden mit Drehmomentanzeige Typ 3411 und ein Computer mit Torque 7 Software

    Speisegert20 bis 32 VDC / 100 mA (max.)

    Test

    Drehmoment 0 bis 10 VDC (max.)

    Drehzahl

    Bild 3: Elektrische Eingnge und Ausgnge des TMs

    Bild 4: Drehmomentmesswelle auf Konsole notwendig bei Prf-bnken fr hohe Drehzahlen

    Bild 5: Drehmomentmesswelle hngend nur bei niedrigen Drehzahlen. Einteilige Kupplungen verwenden zwecks Verkrzung des Antriebsstranges.

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    TM REIHE

    SPEZIFIKATIONENDREHMOMENTMESSWELLENLEISTUNGEN

    MODELLNENNDREHMOMENT (ND) TMB REIHE TM REIHE TMHS REIHE (hohe Drehzahlen) a)

    Nm Genauigkeits- klasseMax. Drehzahl

    min-1Genauigkeits-

    klasseMax. Drehzahl

    min-1Genauigkeits-

    klasseMax. Drehzahl

    min-1

    301 0.1 N / A < 0.2 % 20,000 N / A302 0.2 N / A < 0.1 % 20,000 N / A303 0.5 < 0.1 % 6,000 < 0.1 % 20,000 < 0.1 % 40,000304 1 < 0.1 % 6,000 < 0.1 % 20,000 < 0.1 % 50,000305 2 < 0.1 % 6,000 < 0.1 % 20,000 < 0.1 % 50,000306 5 < 0.1 % 6,000 < 0.1 % 20,000 < 0.1 % 50,000307 10 < 0.1 % 6,000 < 0.1 % 20,000 < 0.1 % 50,000308 20 < 0.1 % 6,000 < 0.1 % 20,000 < 0.1 % 50,000309 20 < 0.1 % 4,000 < 0.1 % 10,000 < 0.1 % 32,000310 50 < 0.1 % 4,000 < 0.1 % 10,000 < 0.1 % 32,000311 100 < 0.1 % 4,000 < 0.1 % 10,000 < 0.1 % 32,000312 200 < 0.1 % 4,000 < 0.1 % 10,000 < 0.1 % 24,000313 500 < 0.1 % 4,000 < 0.1 % 10,000 < 0.1 % 24,000314 1,000 N / A < 0.1 % 7,000 < 0.1 % 16,000315 2,000 N / A < 0.1 % 7,000 < 0.1 % 16,000316 5,000 N / A < 0.1 % 5,000 < 0.1 % 12,000317 10,000 N / A < 0.15 % 5,000 < 0.15 % 12,000

    MECHANISCHE DATEN

    MODELL

    NENN- DREHMOMENT (ND)

    DREH- STEIFIGKEIT

    TRGHEITS- MOMENT GEWICHT

    b) WELLENENDEN KONSOLE

    Nm Nm / rad kgm2 kg

    Gla

    tte

    Kei

    l- ve

    rzah

    nte

    Kei

    le

    TM /

    TMH

    S

    TMB

    301 0.1 29 2.50 x 10-5 1.1 X - -302 0.2 29 2.50 x 10-5 1.1 X - -303 0.5 66 2.55 x 10-5 1.1 X - -

    inte

    grie

    rt

    304 1 145 2.82 x 10-5 1.2 X - c) - c)

    305 2 290 2.91 x 10-5 1.2 X - c) - c)

    306 5 725 3.08 x 10-5 1.2 X - c) - c)

    307 10 1,450 2.63 x 10-5 1.2 X - c) - c)

    308 20 2,900 2.66 x 10-5 1.2 X - c) - c)

    309 20 2,400 1.49 x 10-4 2.5 X - c) - c)

    im L

    iefe

    rum

    fang

    ent

    halte

    n

    als

    Opt

    ion310 50 5,700 1.52 x 10-4 2.5 X - c) - c)

    311 100 11,400 1.55 x 10-4 2.5 X - c) - c)

    312 200 38,200 4.85 x 10-4 4.1 X X d) - c)

    313 500 95,800 5.16 x 10-4 4.4 X X d) - c)

    314 1,000 3.28 x 105 3.01 x 10-3 9.9 - X d) X315 2,000 6.56 x 105 3.30 x 10-3 10.8 - X d) X316 5,000 1.94 x 106 9.95 x 10-3 20.0 - X d) - c)

    317 10,000 2.26 x 106 1.18 x 10-2 22.3 - X d) -

    a) Hhere Drehzahlen in bestimmten Gren erhltlichb) Das Gewicht der Modelle TM, TMHS oder insbesondere der TMB-Reihe

    ist ohne die mitgelieferte Gehusebefestigung etwas niedriger. Das Gewicht bezieht sich auf das schwerere Wellenende der TM. Das effek-tive Gewicht je nach Modell ist auf Anfrage abrufbar.

    c) Ausfhrung auf Wunsch erhltlichd) Optional mit Kupplungsflanschen lieferbar (wird von Magtrol empfohlen)

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    TM REIHE

    SPEZIFIKATIONENSTANDARD-DREHMOMENTAUFNEHMER TM REIHE TMHS REIHE TMB REIHE

    DREHMOMENTMESSUNG

    Maximales dynamisches Drehmoment(Spitzenwert, berlastbarkeit) 0 % bis 200 % des NDs

    Maximales dynam