1. Πώς λειτουργεί ένας κινητήρας φρένου
Ένας κινητήρας φρένου ενσωματώνει έναν τριφασικό επαγωγικό κινητήρα με ένα ηλεκτρομαγνητικό φρένο σε μια ενιαία συμπαγή μονάδα. Το φρένο είναι τοποθετημένο στο μη κινητήριο άκρο του άξονα του κινητήρα, μέσα σε ένα προστατευτικό κάλυμμα που αποτελεί μέρος του περιβλήματος του κινητήρα. Ο κινητήρας και το φρένο μοιράζονται το ίδιο κουτί ακροδεκτών, απλοποιώντας την ηλεκτρική εγκατάσταση — η κύρια τριφασική τροφοδοσία συνδέει την περιέλιξη του κινητήρα με τον τυπικό τρόπο και μια ξεχωριστή τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος (συνήθως 24 V DC, που προέρχεται από μια μονάδα ανορθωτή στο κουτί ακροδεκτών του κινητήρα ή από τον πίνακα ελέγχου) ενεργοποιεί το πηνίο φρένου.
Η κρίσιμη λειτουργική αρχή είναι σχεδιασμός με ασφάλεια από αστοχίες: το φρένο εμπλέκεται μηχανικά με τη δύναμη του ελατηρίου και απελευθερώνεται ηλεκτρικά από τον ηλεκτρομαγνήτη συνεχούς ρεύματος. Αυτό σημαίνει ότι μια διακοπή ρεύματος, μια διακοπή έκτακτης ανάγκης ή οποιαδήποτε διακοπή της τροφοδοσίας προκαλεί την αυτόματη εμπλοκή του φρένου χωρίς κανένα σήμα ελέγχου — το φορτίο ασφαλίζεται ως προεπιλεγμένη κατάσταση, όχι ως ενεργή ενέργεια ελέγχου.
Η τριφασική τροφοδοσία ενεργοποιεί την περιέλιξη του κινητήρα ταυτόχρονα με την τροφοδοσία DC στο πηνίο φρένου. Ο ηλεκτρομαγνήτης υπερνικά τη δύναμη του ελατηρίου και απελευθερώνει τον δίσκο οπλισμού από τον δίσκο φρένου, επιτρέποντας την περιστροφή του άξονα. Ο κινητήρας επιταχύνει σε ταχύτητα λειτουργίας εντός 1 έως 3 δευτερολέπτων.
Ο κινητήρας κινεί το φορτίο με την ονομαστική ταχύτητα. Το πηνίο φρένου παραμένει ενεργοποιημένο, διατηρώντας το φρένο ανοιχτό. Ο δίσκος φρένου περιστρέφεται ελεύθερα με τον άξονα — δεν υπάρχει επαφή μεταξύ του περιστρεφόμενου δίσκου φρένου και της ακίνητης πλάκας φρένου κατά την κανονική λειτουργία.
Η τριφασική τροφοδοσία και το πηνίο φρένου DC απενεργοποιούνται ταυτόχρονα. Η δύναμη του ελατηρίου πιέζει αμέσως τον δίσκο οπλισμού πάνω στον δίσκο φρένου τριβής. Η πέδηση τριβής επιβραδύνει τον άξονα μέχρι να ακινητοποιηθεί εντός 0,1 έως 0,5 δευτερολέπτων, ανάλογα με τη ροπή πέδησης και την αδράνεια του φορτίου.
2. Αρχή ηλεκτρομαγνητικής πέδης με εφαρμογή ελατηρίου
Το ηλεκτρομαγνητικό φρένο μέσα σε έναν κινητήρα φρένου Y2EJ αποτελείται από πέντε βασικά εξαρτήματα, όλα τοποθετημένα ομόκεντρα στην προέκταση του άξονα του κινητήρα στο άκρο NDE:
Συνδέεται με τον άξονα του κινητήρα και περιστρέφεται μαζί του. Κατασκευασμένο από υλικό τριβής με υψηλό και σταθερό συντελεστή τριβής σε όλο το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας. Ο δίσκος φρένου είναι το στοιχείο φθοράς στο συγκρότημα φρένων — το πάχος του μειώνεται με κάθε πέδηση και η ρύθμιση του διακένου αέρα πρέπει να αντισταθμίζει καθώς συσσωρεύεται η φθορά.
Ένας χαλύβδινος δίσκος που ολισθαίνει αξονικά στους πείρους οδηγούς αλλά δεν περιστρέφεται. Όταν το φρένο είναι ενεργοποιημένο, τα ελατήρια συμπίεσης σπρώχνουν τον δίσκο οπλισμού προς τον περιστρεφόμενο δίσκο φρένου, δημιουργώντας τη δύναμη σύσφιξης που παράγει ροπή πέδησης. Όταν ο ηλεκτρομαγνήτης ενεργοποιείται, τραβάει τον δίσκο οπλισμού μακριά από τον δίσκο φρένου αντίθετα από τη δύναμη του ελατηρίου, δημιουργώντας το κενό αέρα που επιτρέπει την ελεύθερη περιστροφή.
Πολλαπλά ελατήρια συμπίεσης γύρω από την περιφέρεια του φρένου παρέχουν τη δύναμη σύσφιξης όταν ο ηλεκτρομαγνήτης απενεργοποιείται. Η δύναμη του ελατηρίου καθορίζει τη στατική ροπή συγκράτησης του φρένου. Τα ελατήρια έχουν μέγεθος τέτοιο ώστε να παρέχουν ροπή πέδησης σε ένα συγκεκριμένο πολλαπλάσιο της ονομαστικής ροπής του κινητήρα — συνήθως 1,5 έως 2,0 φορές την ονομαστική ροπή του κινητήρα για να συγκρατούν φορτία σε κλίσεις ή να αποτρέπουν την μετατόπιση από εξωτερικές δυνάμεις.
Ένα πηνίο ηλεκτρομαγνήτη συνεχούς ρεύματος τοποθετημένο στο περίβλημα του φρένου. Όταν ενεργοποιείται από τάση συνεχούς ρεύματος (συνήθως 24 V DC στη σειρά Korea Ever-Power Y2EJ, που προέρχεται από έναν ανορθωτή ημικύματος ή πλήρους κύματος από την τριφασική τροφοδοσία του κινητήρα), δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που έλκει τον δίσκο οπλισμού μακριά από τον δίσκο φρένου ενάντια στη δύναμη του ελατηρίου, δημιουργώντας ένα διάκενο αέρα απελευθέρωσης 0,1 έως 0,3 mm.
Ένας μηχανικός μοχλός στο περίβλημα του φρένου που μπορεί να απελευθερώσει το φρένο χειροκίνητα χωρίς τροφοδοσία DC. Η χειροκίνητη απελευθέρωση χρησιμοποιείται για τη συντήρηση, το κατέβασμα φορτίου κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος και την αρχική θέση σε λειτουργία. Η χειροκίνητη απελευθέρωση πρέπει να αποσυνδεθεί και ο μοχλός να επιστρέψει στην κανονική του θέση πριν ο κινητήρας επανέλθει σε λειτουργία παραγωγής.
3. Επιλογή ροπής πέδησης και χρόνου ακινητοποίησης
Οι δύο βασικές παράμετροι επιλογής πέδησης είναι η απαιτούμενη ροπή πέδησης και ο απαιτούμενος χρόνος ακινητοποίησης. Αυτές οι δύο παράμετροι συνδέονται μέσω του ρυθμού επιβράδυνσης και της αδράνειας φορτίου, επομένως πρέπει να καθορίζονται μαζί και όχι ανεξάρτητα.
| Εφαρμογή | Απαιτούμενος χρόνος διακοπής | Τυπική αναλογία ροπής φρένων | Σημειώσεις |
|---|---|---|---|
| Ανυψωτικό μηχάνημα | < 0,15 δευτ. | 3,0–4,0 × ονομαστική ροπή κινητήρα | Απαίτηση κανονισμού ασφαλείας· υπερμεγέθη φρένο για έκτακτη ανάγκη |
| Ανυψωτικό υλικών / γερανός | < 0,3 δευτ. | 1,5–2,5 × ονομαστική ροπή κινητήρα | Συγκράτηση φορτίου μετά την τοποθέτηση· γρήγορη διακοπή για την αποφυγή ταλάντωσης |
| Μεταφορικός ιμάντας (τοποθέτηση) | < 0,5 δευτ. | 1,5–2,0 × ονομαστική ροπή κινητήρα | Ακριβής θέση διακοπής για μεταφορά προϊόντος· αποφυγή μετατόπισης |
| Μηχανή συσκευασίας | < 0,3 δευτ. | 1,5–2,0 × ονομαστική ροπή κινητήρα | Τοποθέτηση εργαλείων· αποφυγή εμπλοκής προϊόντος· ασφάλιση προστατευτικού ασφαλείας |
| Κράτημα (δεν απαιτείται κίνηση) | Μόνο στατική συγκράτηση | 1,2–1,5 × ονομαστική ροπή κινητήρα | Κεκλιμένος μεταφορικός ιμάντας· κατακόρυφος άξονας· αποφυγή αντίστροφης κίνησης |
4. Κύκλος λειτουργίας και θερμική ονομαστική τιμή του φρένου
Κάθε συμβάν πέδησης διαχέει κινητική ενέργεια ως θερμότητα στην επιφάνεια τριβής του δίσκου φρένου. Η θερμική χωρητικότητα του φρένου περιορίζει τον μέγιστο αριθμό συμβάντων πέδησης ανά ώρα πριν υπερθερμανθεί ο δίσκος φρένου και υποβαθμιστούν οι ιδιότητες τριβής. Αυτό είναι το όριο κύκλου λειτουργίας πέδησης και είναι ανεξάρτητο από τον κύκλο λειτουργίας του κινητήρα.
Κάθε πέδηση από την ονομαστική ταχύτητα έως την ακινησία διαχέει κινητική ενέργεια E = ½ × J × ω². Για έναν κινητήρα 4 kW στις 1.450 rpm με J = 0,04 kg·m², E = 0,5 × 0,04 × (151,8)² = 461 J. Εάν ο κινητήρας ξεκινήσει και σταματήσει 60 φορές την ώρα, το φρένο διαχέει 461 × 60 = 27.660 J/ώρα = 7,7 W κατά μέσο όρο. Αυτή η ενέργεια πρέπει να παραμένει εντός της ονομαστικής μέσης θερμικής ικανότητας διαχύσεως του φρένου.
Ο δίσκος φρένου φθείρεται με ρυθμό ανάλογο με την ενέργεια πέδησης ανά συμβάν και αντιστρόφως ανάλογο με την αντίσταση φθοράς του υλικού του δίσκου. Τα φρένα της σειράς Korea Ever-Power Y2EJ έχουν σχεδιαστεί για τουλάχιστον 2 εκατομμύρια λειτουργίες πέδησης από την ονομαστική ταχύτητα στην ονομαστική ροπή πέδησης πριν ο δίσκος χρειαστεί αντικατάσταση, υποθέτοντας κανονικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος και σπάνια πέδηση έκτακτης ανάγκης. Το διάκενο αέρα μεταξύ του οπλισμού και του δίσκου φρένου αυξάνεται καθώς φθείρεται ο δίσκος. Το φρένο πρέπει να ρυθμιστεί όταν το διάκενο αέρα υπερβαίνει τη μέγιστη καθορισμένη τιμή (συνήθως 0,5 έως 0,8 mm, ανάλογα με το μέγεθος του φρένου).
Τα φρένα της σειράς Korea Ever-Power Y2EJ έχουν ονομαστική ισχύ έως και 240 λειτουργίες πέδησης ανά ώρα (κλάση λειτουργίας AC3 σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60947) με ονομαστική ροπή πέδησης και ονομαστική ταχύτητα κινητήρα. Αυτό το όριο ισχύει για εφαρμογές συνεχούς επαναλαμβανόμενης κυκλικής λειτουργίας, όπως μηχανές συσκευασίας και μεταφορικές ταινίες μικρού κύκλου. Οι εφαρμογές που υπερβαίνουν τις 240 λειτουργίες πέδησης ανά ώρα απαιτούν κινητήρα φρένου με υψηλότερη ονομαστική κατηγορία λειτουργίας, διαθέσιμο ως ειδική προδιαγραφή κατόπιν αιτήματος.
5. Κινητήρας φρένων σειράς Korea Ever-Power Y2EJ
Η σειρά Korea Ever-Power Y2EJ είναι ένας τριφασικός επαγωγικός κινητήρας με ενσωματωμένο ηλεκτρομαγνητικό φρένο με ελατήριο και ηλεκτρική απελευθέρωση. Έχει σχεδιαστεί ως άμεση αντικατάσταση των τυπικών κινητήρων της σειράς Y2 σε εφαρμογές που απαιτούν ελεγχόμενη διακοπή λειτουργίας — ο Y2EJ μοιράζεται τις ίδιες διαστάσεις πλαισίου IEC και διάταξη κουτιού ακροδεκτών με τον Y2, επιτρέποντάς του να εγκαθίσταται στην ίδια έκταση χωρίς καμία τροποποίηση στη δομή του μηχανήματος. γκάμα προϊόντων κινητήρα φρένων Καλύπτει από 0,18 έως 45 kW σε διαμορφώσεις 2 πόλων (2.850 σ.α.λ.), 4 πόλων (1.450 σ.α.λ.), 6 πόλων (960 σ.α.λ.) και 8 πόλων (720 σ.α.λ.).
Το πηνίο φρένου ενεργοποιείται στα 24 V DC, τροφοδοτούμενο από μια μονάδα ανορθωτή ημι-κύματος που είναι εγκατεστημένη μέσα στο κουτί ακροδεκτών του κινητήρα. Ο ανορθωτής τροφοδοτείται από δύο φάσεις της κύριας τριφασικής τροφοδοσίας, επομένως το φρένο απελευθερώνεται ταυτόχρονα με τον κινητήρα όταν κλείνει ο κύριος επαφέας — δεν απαιτείται ξεχωριστό κύκλωμα ελέγχου φρένου. Αυτός ο ενσωματωμένος σχεδιασμός απλοποιεί την καλωδίωση του πίνακα και εξαλείφει το ρελέ χρονισμού ή την έξοδο PLC που διαφορετικά θα χρειαζόταν για τον συντονισμό της εκκίνησης του κινητήρα και της απελευθέρωσης του φρένου.
| Εύρος ισχύος | 0,18 – 45 kW |
| Πολωνοί | 2P / 4P / 6P / 8P |
| Τύπος φρένου | Εφαρμόστηκε με την άνοιξη, κυκλοφόρησε η DC |
| Τάση πέδησης | 24 V DC (ολοκληρωτικός ανορθωτής) |
| Τυπικός χρόνος στάσης | 0,1 – 0,5 δευτ. |
| Ροπή πέδησης | 1,5–2,5 × ονομαστική ροπή κινητήρα |
| Χειροκίνητη απελευθέρωση | Στάνταρ σε όλα τα μοντέλα |
| Προστασία | IP54 (κινητήρας + φρένο) |
| Μόνωση | Κατηγορία ΣΤ |
6. Περιοχές εφαρμογής για κινητήρες φρένων
Ανυψωτικά και Γερανοί
Οι ανυψωτήρες με αλυσίδα και συρματόσχοινο, οι γερανοί με εναέρια κίνηση και οι γερανοί με βραχίονα αποτελούν την κύρια εφαρμογή των κινητήρων πέδησης. Το ενσωματωμένο φρένο κρατά το αιωρούμενο φορτίο ακίνητο κάθε φορά που ο ανυψωτήρας δεν κινείται ενεργά, αποτρέποντας την μετατόπιση ή την μετατόπιση λόγω βαρύτητας. Η σειρά 4 πόλων Y2EJ από 0,37 έως 5,5 kW καλύπτει ολόκληρη τη γκάμα των ανυψωτικών συνεργείων και των βιομηχανικών γερανών. Οι κανονισμοί ασφαλείας για τους ανυψωτήρες με χειριστή απαιτούν ένα συγκεκριμένο πρότυπο απόδοσης πέδησης — η Korea Ever-Power μπορεί να σας συμβουλεύσει σχετικά με την κατάλληλη ονομαστική ροπή πέδησης για εφαρμογές ανύψωσης με διαβάθμιση ασφαλείας. |
Μηχανήματα Συσκευασίας και Επεξεργασίας
Οι μηχανές πλήρωσης, οι γραμμές συσκευασίας με γέμιση-σφράγιση, οι μηχανές ετικετοποίησης και οι μηχανές συναρμολόγησης χαρτοκιβωτίων απαιτούν κινητήρες που σταματούν σε μια επαναλαμβανόμενη θέση όταν ολοκληρωθεί ο κύκλος και διατηρούν αυτή τη θέση μέχρι να ξεκινήσει ο επόμενος κύκλος. Ένας κινητήρας με φρένο το επιτυγχάνει αυτό χωρίς ανάδραση κωδικοποιητή ή σερβοέλεγχο — το φρένο ενεργοποιείται σε κάθε διακοπή κύκλου, διατηρώντας τη θέση του εργαλείου με ακρίβεια. Η σειρά Y2EJ 4 πόλων και 6 πόλων στα 0,18 έως 2,2 kW καλύπτει τις περισσότερες απαιτήσεις κίνησης μηχανών συσκευασίας. |
Οι κεκλιμένοι ιμάντες και οι αλυσίδες μεταφοράς που μεταφέρουν βαριά φορτία απαιτούν κινητήρα με φρένο για να αποτρέπεται η αντίστροφη λειτουργία υπό την επίδραση της βαρύτητας όταν ο κινητήρας σταματά. Το φρένο Y2EJ αποτρέπει την κύλιση του φορτίου προς τα πίσω χωρίς εξωτερική μηχανική ασφάλεια.
Οι κινήσεις κάθετου άξονα σε μηχανές γεώτρησης, φρέζες γεώτρησης και τόρνους χρησιμοποιούν κινητήρες φρένων για να συγκρατούν την κεφαλή του άξονα ή να ολισθαίνουν εγκάρσια στη θέση τους κατά την αλλαγή του τεμαχίου εργασίας, αποτρέποντας την μετατόπιση λόγω βαρύτητας που θα μπορούσε να προκαλέσει ζημιά στα εργαλεία ή στο τεμάχιο εργασίας.
Οι βιομηχανικές ρολά, οι σπαστές πόρτες και οι αυτόματες κινήσεις πύλης χρησιμοποιούν κινητήρες φρένου Y2EJ για να συγκρατούν την πόρτα ή την πύλη σε οποιαδήποτε ενδιάμεση θέση και να διασφαλίζουν ότι η πόρτα σταματά αμέσως εάν ενεργοποιηθεί ο αισθητήρας ακμής ασφαλείας.
Οι μηχανές στρέβλωσης, οι μηχανές περιέλιξης και οι μηχανισμοί κίνησης πλαισίου τεντώματος απαιτούν γρήγορο, επαναλαμβανόμενο σταμάτημα σε κάθε αλλαγή σχεδίου ή στο τέλος της ρολού για να διατηρείται η τάση του νήματος και η θέση του ιστού. Οι κινητήρες φρένων αντικαθιστούν τους μηχανικούς συνδυασμούς συμπλέκτη-φρένου με λιγότερα σημεία συντήρησης.




7. Συχνές ερωτήσεις
Επεξεργασμένο από Cxm