High RPM 토크 측정

내연기관이 등장하고 전기모터가 개발된 이래, 이동성(모빌리티)의 개념은 매우 극적으로 변화했습니다. 이러한 혁신 덕분에 테스트 벤치와 토크 측정 기술 분야에도 큰 변화가 있었습니다. 특히 기존 적용 분야에서 가장 두드러지는 경향은 분당 회전수(RPM) 증가와 동적 토크 측정입니다

HBM은 이 글을 통해 High RPM 토크 측정 분야에서 현재 당면한 도전 과제들과 앞으로 기대되는 변화를 살펴보고자 합니다.

High RPM 토크 측정 : 자동차

High RPM 토크 측정을 필요로 하는 기존 적용분야는 부품 시험, 터빈 모니터링 등을 실시하는 자동차, 항공, 산업용 가공 부문입니다.

자동차 부문의 경우, 토크는 자동차 성능을 측정하는 데 필요한 기본적인 측정항목입니다. 토크를 이용하여 마력-하중 비율이나 엔진 종류, 기어박스 기능, 변속기를 기준으로 성능을 측정합니다. 자동차 분야에서 토크를 측정할 경우 대개 관리 가능한 RPM 범위를 적용합니다. 전형적인 디젤 엔진은 약 3,500~5,000RPM에서 작동하고, 가솔린 엔진은 최대 6,500RPM에서 작동 가능합니다. 이 값들은 단거리·중거리 자동차에 한해 적용됩니다.

High RPM 토크 측정은 자동차 분야에서 반드시 필요한 항목이 되었습니다. 특히 약 9,000RPM에서 작동하는 고급 스포츠카, 포뮬라원 등 경쟁 시장, 비교적 높은 18,000RPM에서 작동하는 고성능 차량과 같은 적용 분야에서 필수적입니다. 고효율·고성능 자동차 수요가 증가하면서, 터보차저를 비롯한 각종 일체형 부품을 대상으로 한 고RPM 토크 측정의 필요성이 대두되었습니다

High RPM 토크 측정 : 항공

항공 분야의 경우, 터빈 시험(약 22,000RPM 이상)이나 고속 기어박스 측정(약 30,000RPM 이상) 시 통상적으로  High RPM 토크 측정이 필요합니다. 항공 산업은 여러 가지 적용 분야에서 매우 높은 RPM을 얻어야 합니다. 이는 기어, 베어링, 연소펌프, 실 등 보편적인 부품들의 토크 측정에도 영향을 미칩니다. 높은 RPM 토크 측정 솔루션을 필요로 하는 항공 적용분야는 아래와 같습니다.

  • 항공기 엔진 보조장치(교류발전기, 시동기 등)
  • 압축기, 터빈 터보-샤프트 시험
  • 헬리콥터 변속기 시험

High RPM 토크 측정의 도전 과제

전기 드라이브 부문에서는 유사한 RPM 범위들을 표준으로 사용합니다. 현재 구할 수 있는 몇몇 동기 전기기기의 경우, 최대 25,000RPM까지 적용 가능합니다. 최신식 전기 구동 시스템은(예: E-액슬 드라이브) 관성과 규모 측면에서 지속적으로 변화하기 때문에 토크 측정이 특히 까다롭습니다. 전형적인 산업용 테스트벤치도 특히 대전과 관련하여 더욱 높은 RPM을 필요로 합니다.

RPM과 동적 토크 측정이 지속적으로 증가하는 주된 원동력은 바로 대전입니다. 주어진 장치의 크기를 늘리지 않아도, 모터 구동 속도를 높이면 보다 높은 전력 밀도를 얻을 수 있는 것이 핵심입니다. 오늘날 토크 측정 분야에서 더 높은 RPM을 얻기 위한 방법이 가장 까다로운 과제입니다. 기존 분야에서 모두 해결해야 할 문제이기도 합니다.

HBM에서 제공하는 토크 측정 솔루션

HBM은 까다로운 적용분야에 적합한 고속 토크 측정 제품을 생산하는 세계 유수 기업입니다.

자세한 정보를 원하시면 HBM 담당자에 언제든지 연락해 주시기 바랍니다.

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