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동력계란?

엔진의 주축(또는 변속기)과 동력계의 주축을 연결하여 동력계 본체 내부에서 부하를 흡수함으로써 목표 토크 또는 회전수가 되도록 하여, 그 때의 토크&회전수를 계측할 수 있는 시험기를 말합니다.
계측기가 아니라 부하(제어)를 임의로 조정할 수 있습니다

동력계의 종류는?

크게 구분하면 하기와 같습니다.

  1. 수동력계
  2. 와전류식 전기 동력계
  3. 교류식 전기 동력계
  4. 동력계 및 FUCHINO사의 역사
  5. 동력계 문제점 대책

1、수동력계

당사 FUCHINO사의 CF형&CFT형은, 수많은 특징을 가지고 있습니다.
(자세한 것은 제품의 기술 자료를 참고하시기 바랍니다.)
급수 전동밸브와 배수 전동밸브 및 본체 드레인에서 목표의 부하를 설정한다는 매우 간단한 구조로 되어 있으며 수많은 고객님께서 좋아하고 계십니다.
당사 이외에는, 압력 조절 밸브를 사용하는 회사도 있고, 내부 스프링의 단절로 인해, 복구에 시간이 걸리는 방식도 있습니다.

2、와전류식 전기 동력계

동력계 본체에 설치된 코일에 전류를 흘려 보내면 여자 전류가 발생합니다. 그 자속을 로터(회전자)의 날로 단절함으로써 제동력이 발생합니다. 동작방식으로는 가정의 소비 전력계와 같지만, 본체가 회전 방향에 따라 회전하는 힘을 검출할 수 있는 구조로 되어 있습니다.
즉 부하는 코일에 흘리는 전류 값에 의해 결정됩니다.

3、교류식 전기 동력계

부하의 흡수와 구동도 할 수 있으므로, 엔진의 기계 손실 등도 측정할 수 있습니다. 옛날에는 직류식 전기 동력계였지만, 브러시 마모문제 등으로 인해 현재는 교류식 전기 동력계가 주류가 되었습니다.
최근에는 교류 모터를 사용하여, 토크 플랜지(토크 검출기)를 부착하여 재생 제어하여 종래의 교류식 전기 동력계와 같은 시험을 하는 경우가 늘고 있습니다.

4、동력계 및 FUCHINO사의 역사

동력계는 언제부터 제조 사용된 것입니까?
그것은 18세기 후반부터 19세기 초 영국에서 일어난「산업 혁명」에서 시작됩니다. 그 무렵 발명된 내연 기관(스팀 터빈)의 출력이 어느 정도 값인지 시험하기 위해서 고안된 것이 동력계입니다.

동력계는 언제부터 제조 사용된 것입니까?

그것은 18세기 후반부터 19세기 초 영국에서 일어난「산업 혁명」에서 시작됩니다. 그 무렵 발명된 내연 기관(스팀 터빈)의 출력이 어느 정도 값인지 시험하기 위해서 고안된 것이 동력계입니다.
즉 세계 최고의 시험기입니다.

당사의 시작은?

1956년에「후지노正之」가「후지노제작소」를 창업하여 시작했습니다.
지금은 돌아가셨지만 나카시마 비행기 기술자의 협력 등도 받아 출발 했으며,
1999년에 현재의「주식회사 후지노」가 되었습니다.。

어떤 동력계를 제작하고 있나요?

0.75KW~125,000KW까지 모든 엔진 시험에 대응해 왔습니다.
생산 대수는 2000대를 돌파했습니다.
현재는 세계 최대 350,000KW의 원자력용 제품을 수주하고 있습니다.

동력계 문제점 대책

동력계의 측정 정밀도는?
부하를 흡수하는 본체가 얼마나 부드럽게(저항 없이) 움직이는지(요동)가 중요합니다.

1、본체를 받치고 있는 요동 베어링(요동 기구)의 마찰계수 수정.
대책 : 요동 베어링의 롤러 위치를 「90°」 이동한다.

2、배관(IN&OUT)이 주축에 평행으로 부착되어 있는가.
대책 : 철판을 설치하거나, 로드셀 가대를 자른다.

3、동력계 레버와 로드 셀 사이에 틈이 없는가?
대책 : 로드셀 받침에 얇은 철판 등을 설치하여 틈을 없앤다.

4、로드셀의 측정 정밀도 확인

5、로드셀 증폭기(앰프)의 정밀도 확인

주축 베어링의 파손에 대해서

1、주축 베어링용 오일펌프 급유정지
대책 : 펌프교환, 오일탱크 청소 및 급유오일 교환 & 주축 베어링 & 주축실 교환

2、필터막힘 확인
대책 : 필터 청소 & 주축 베어링 교환, 오일탱크 청소 & 오일교환

3、급유 오일은 언제 교환했나요?
오일 탱크 청소 및 급유 오일(VG#32)의 교환 및 주축 베어링 교환
※ 제1~3항은 오일 계통 청소(플러싱)를 반드시 실시해주세요.

4、주축 베어링의 위치에 문제가 없는지
틈새가 있는 경우 심 등을 세트 하거나 베어링케이스 또는 베어링 커버의 추가가공을 실시하고 빈틈을 없앤다. 또, 주축에 직각으로 설치되어 있는가 확인.

5、주축 베어링의 사양 확인.

※상기(1)및(2)항은 전혀 내용이 다릅니다.
※측정 정밀도=본체와 본체 외주의 마찰 저항 관계입니다.
※주축 베어링의 발열&파손은 본체 내부의 문제입니다.

동력계에 기계 손실은 있습니까?

1、주축 베어링 마찰 손실
2、주축 각종 실의 마찰 손실
3、회전 치차와 고정 치차의 수류의 손실?
제1~ 제3항 같은 내용이므로 하기와 같이 설명 드립니다.
※동력계 본체는 베어링에 의해 지탱되고 있습니다. 즉 동력계 본체는 공중에 떠있는 상황입니다. 그래서 주축 회전의 모든 저항은 본체&레버&로드셀에 의해 검출할 수 있는 구조로 되어 있으므로 기계손실은 없습니다.

※CFT형 회전익차는 전부 기계 가공으로 제작되어 있으므로「부하의 안정」및「진동」과 함께 만족하실 수 있습니다.

캐비테이션에 대해서

해답 「재질 때문에 발생하고 있는 것으로는? 」라고 많은 말을 하지만, 대부분 재질에 의한 문제는 없습니다. 당사의 견해로는, 본체 내부가 부압(마이너스 압력)및 부압에 가까워 지면서, 공기가 본체에서 빠지며, 공기가 본체에 대량으로 들어가 발생하는 현상이라고 보고 있습니다. 본체 내부 압력이 「정압」이면 캐비테이션은 발생하지 않습니다.(배수 온도 80℃ 이하에서는 문제가 되지 않습니다.)
문제 없는 재질=BC,ALBC,SCS,SC45

수동력계 CF형 특징

  1. 고 정밀도
  2. 고속제어
  3. 고 내구성
  4. 사용의 편리함
  5. 높은 안전성

1、고정밀도

1)밀폐식 초정밀급 로드셀 적용.
일본에서 처음으로 로드셀 방식을 채용한 당사의 방침으로, 외기 온도의 영향을 받지 않는 최고급 정밀도의 밀폐식 로드셀을 적용하고 있습니다.
2)저 회전수의 동력계로는 0.1rpm부터 계측 가능합니다
3)회전익차의 각 포켓의 용적은 평균치의 2%이내에 제조되고 있으므로, 안정된 시험을 할 수 있습니다.

2、고속제어

부하 제어 밸브의 개도 검출기는 분해능력이 1/3300이하의 고정밀 검출기를 적용하고 있습니다.
배수 전동 밸브는 특수 빗살 형의 밸브를 적용하여, 와류를 억제하고 배수의 흐름을 안정화 시킵니다. 또한 고속 밀폐식 교류모터를 적용하여, 고정밀 제어가 가능합니다.

3、고 내구성

1)동력계 축심 조정 장치가 표준으로 설치되어 있습니다. (CFT형은 제외)
2)급유 장치에는 오일 쿨러 및 필터 등이 표준 장비로 되어 있습니다.
3)PID제어 설정 값은 시험 중에도 패널 전면의 터치패널로 임의로 설정 가능하고, 최선의 운전 상황을 실현할 수 있습니다.
4)시험 중에 출력 단위 및 토크 단위 변경을 터치 패널로 자유롭게 변경할 수 있습니다. 또, 외부 CPU에서 디지털 통신&지령의 접속이 가능하므로 시스템 구축에 최적입니다. 물론 시험 중 현재의 PID 수치 확인도 가능합니다.
5)「급수 계통」&「배수 계통」은 밀폐식을 적용하고 있으므로 동력계 정반으로의 물이 넘치는 일은 발생하지 않습니다.
6)급유 계통도 밀폐식 강제 급유 방식을 적용하고 있으므로 안심하고 연속 시험을 할 수 있습니다.

4、사용의 편리함

1)고정밀도 고속 부하 제어용 배수 전동 밸브에는 앞서 설명한 바와 같이 와류를 억제하는 특수 빗살 무늬의 밸브를 고속 밀폐식 교류 모터로 구동 하는데, 이 2개의 부품 사이에 감속기(1/50비율)가 설치되어 있으므로, 갑작스러운 정전 등에 의해 전원이 차단되어도 현상태의 배수 밸브 개도를 유지하므로, 정전에 의한 배수 밸브의 전폐 또는 전개 등 오작동은 발생하지 않습니다.
2)PID제어 설정 값은 시험 중에도 패널 전면의 터치패널로 임의로 설정 가능하고, 최선의 운전 상황을 실현할 수 있습니다.
3)시험중에 출력단위 및 토크단위 변경을 터치패널로 자유롭게 변경할 수 있습니다. 또, 외부 CPU에서 디지털 통신&지령의 접속이 가능하므로 시스템 구축에 최적입니다. 물론 시험 중 현재의 PID의 수치 확인도 가능합니다.
4)「급수계통」&「배수계통」은 밀폐식을 채용하고 있으므로 동력계 정반으로의 물이 넘치는 일은 발생하지 않습니다.」
5)급유 계통도 밀폐식 강제 급유방식을 적용하고 있으므로 안심하고 연속 시험을 할 수 있습니다

5、높은 안전성

고정밀도 고속부하 제어용 배수 전동밸브에는 앞서 설명한 바와 같이 와류를 억제하는 특수 빗살 무늬의 밸브를 고속 밀폐식 교류 모터로 구동 하는데, 이 2개의 부품 사이에 감속기(1/50비율)가 설치되어 있으므로, 갑작스러운 정전 등에 의해 전원이 차단 되어도 현 상태의 배수 밸브 개도를 유지하므로, 정전에 의한 배수 밸브의 전폐 또는 전개 등 오작동이 발생하지 않습니다. 

수동력계 CFT형 특징

  1. 고 정밀도
  2. 고속제어
  3. 고 내구성
  4. 사용의 편리함
  5. 높은 안전성

1、고 정밀도

1)밀폐식 초정밀급 로드셀 적용.
당사의 방침에 의해 일본에서 처음으로 로드셀 방식을 적용하였으며, 외기 온도의 영향을 받지 않는 밀폐식 로드셀로써 최고급 정밀도의 로드셀을 적용하고 있습니다.
2)낮은 회전 수의 동력계로는 0.1rpm부터 계측 가능합니다.
3)회전익차는 전체를 5축 가공으로 제작하며, 동밸런스 수정을 실시하고 있어, 「부하의 안정성」및「진동 저감」등에 만족하실 수 있는 제품입니다.

2、고속제어

부하 제어 밸브의 개도 검출기는 분해능력이 1/3300이하의 고정밀 검출기를 적용하고 있습니다.
배수 전동 밸브는 특수 빗살 형의 밸브를 적용하여, 와류를 억제하고 배수의 흐름을 안정화 시킵니다. 또한 고속 밀폐식 교류모터를 적용하여, 고정밀 제어가 가능합니다.

3、고 내구성

1)본체 내부는 캐비테이션 발생을 억제할 목적으로 고속의 배수 밸브로 제어하고 있습니다.
2)주축의 강도와 본체의 각 부품은 높은 기술력으로 구조 설계되어 제조하고 있습니다.
3)제어 장치는 특수한 전용의 기판을 사용하지 않고, 고정밀도 & 고내구성(내열 -25℃~+85℃ / 사용 시 0℃~55℃, 내 노이즈 Group1 ClassA, 내진성 JISB3502에 준함)의 공업용 모듈 컴퓨터 방식을 적용하여 고장을 없애고 있습니다.
4)표시제어부는 터치 패널방식을 적용하고 있어 트러블은 아주 적습니다.

4、사용의 편리함

1)급유 장치에는 오일 쿨러 및 필터 등이 표준 장비로 되어 있습니다.
2)PID제어 설정 값은 시험 중에도 패널 전면의 터치패널로 임의로 설정 가능하고, 최선의 운전 상황을 실현할 수 있습니다.
3)시험중에 출력단위 및 토크단위 변경을 터치패널로 자유롭게 변경할 수 있습니다. 또, 외부 CPU에서 디지털 통신&지령의 접속이 가능하므로 시스템 구축에 최적입니다. 물론 시험 중 현재의 PID의 수치 확인도 가능합니다.
4)「급수계통」&「배수계통」은 밀폐식을 채용하고 있으므로 동력계 정반으로의 물이 넘치는 일은 발생하지 않습니다.
5)「給水系統」&「排水系統」は密閉式を採用していますので動力計定盤からの水が溢れる事は発生しません。
6)급유 계통도 밀폐식 강제 급유방식을 적용하고 있으므로 안심하고 연속 시험을 할 수 있습니다.

5、높은 안전성

고정밀도 고속부하 제어용 배수 전동밸브에는 앞서 설명한 바와 같이 와류를 억제하는 특수 빗살 무늬의 밸브를 고속 밀폐식 교류 모터로 구동 하는데, 이 2개의 부품 사이에 감속기(1/50비율)가 설치되어 있으므로, 갑작스러운 정전 등에 의해 전원이 차단 되어도 현 상태의 배수 밸브 개도를 유지하므로, 정전에 의한 배수 밸브의 전폐 또는 전개 등 오작동이 발생하지 않습니다.

와전류식 전기 동력계 특징

  1. 고 정밀도
  2. 고 내구성
  3. 사용의 편리함
  4. 높은 안전성

1、고정밀도

1)밀폐식 정밀급 로드셀 적용.
일본에서 처음으로 로드셀 방식을 채용한 당사의 방침으로, 외기 온도의 영향을 받지 않는 최고급 정밀도의 밀폐식 로드셀을 적용하고 있습니다.
2)회전자는 전 가공으로 제작되어, 동밸런스 조정을 실시하고 있어, 「부하의 안정성」및「진동 저감」등에 만족하실 수 있는 제품입니다.

2、높은 내구성

1)당사의 와전류식 전기 동력계는 “간접 냉각방식”을 적용 하고 있어, 회전자(로터)에는 직접 냉각수가 접촉하지 않는 구조이므로, 안정된 시험을 할 수 있습니다.
2)냉각기능「와류링」은 분해가 가능 하므로 물때 제거가 용이합니다.
3)주축의 강도 및 본체의 각 부품은, 높은 기술력으로 구조 설계되어 있습니다.
4)표시부는 터치 스크린 방식을 채용하고 있어 트러블은 아주 적습니다.

3、사용하기 편리함

1)급유 장치에는 오일쿨러 및 필터 등이 표준 장비 되어 있습니다.
2)PID제어 설정 값은 시험 중에도 패널 전면의 터치패널로 임의로 설정 가능하고, 최선의 운전 상황을 실현할 수 있습니다.
3)시험 중에 출력 단위 및 토크 단위 변경을 터치패널로 자유롭게 변경할 수 있습니다. 또, 외부 CPU에서 디지털 통신&지령의 접속이 가능하므로 시스템 구축에 최적입니다. 물론 시험 중 현재의 PID의 수치 확인도 가능합니다.
4)「급수 계통」&「배수 계통」은 밀폐식을 적용하고 있으므로 동력계 정반으로 물이 넘치는 일은 발생하지 않습니다.
5)급유 계통도 밀폐식 강제 급유 방식을 적용하고 있으므로 안심하고 연속 시험을 할 수 있습니다.

4、높은 안전성

*각종 경보회로를 충분히 구성하고 있습니다.
1) over torque    (임의로 설정 가능합니다)
2) over speed   (임의로 설정 가능합니다)
3)급수량 부족
4)배수 온도 상승
5) 급유 압력 저하
6) 베어링 온도 상승 (A) (B)
7) 급수 압력 저하
8) 급수 온도 상승   (옵션)
*안심하고 시험해 주십시오.

수동력계 부하 발생의 개념

  1. 급수관으로 흘러 들어온 물은 급수 전동 밸브를 통과하여, 플렉시블 배관을 지나고, 각 베어링 지지대로 급수량이 양분됩니다.
    ※플렉시블 배관은 본체가 원활하게 요동하기 위해 설치되어 있습니다.
  2. 베어링 지지대(A)(B)에 고정되어 있는 고정날개(치차)(A)&(B)의 배면을 통해 본체 내부로 물이 들어 갑니다.
  3. 고정 치차 배면을 통해 들어온 물은, 고정 치차의 안쪽의 각 포켓에 뚫려 있는 급수구에서 분사됩니다.
  4. 분사된 물은 마주보고 있는 회전 날개 치차 바깥쪽부터 안쪽으로 흘러 들어 섞이게 되고, 그 물이 고정 날개 치차의 안쪽에서 바깥쪽으로 흘러 섞이게 되며, 그것을 반복합니다.
    (그 섞인 물에 의해 제동력이 발생합니다)
  5. 섞인 물은 회전 치차와 고정 치차 사이로 빠져 나갑니다.
  6. 빠져나온 물은, 배수구에 설치된 배수 전동 밸브의 개도에 비례한 수량이 본체 내부에 잔류 합니다. 그 잔류량의 수량 및 본체 내부의 압력으로 제동력을 제어합니다. (본체 내부에 잔류되어 있는 물은 회전 방향에 따라 회전하게 됩니다)
  7. 본체 내부에 잔류한 물은, 배수 전동 밸브의 개도에 비례한 수량이, 본체에서 배출됩니다.
  8. 본체 내부에서 제동된 부하는, 본체에 설치 되어 있는 정해진 길이의 레버를 거치며, 로드셀에 의해 부하량이 검출됩니다.

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