Moteurs à frein électromagnétique – Moteur triphasé série YEJ avec frein à disque CC
Présentation du moteur de frein électromagnétique série YEJ/Y2EJ
Le moteur à frein électromagnétique de la série YEJ est dérivé du moteur à induction triphasé de la série Y2 et intègre un système de frein à disque électromagnétique à courant continu, monté côté opposé à l'entraînement (NDE). Lorsque le moteur est alimenté en courant alternatif, un redresseur intégré alimente la bobine de frein, créant une force électromagnétique qui écarte la plaque d'induit du disque de frein, en contrant la pression du ressort. Le frein se relâche et le moteur tourne librement.
En cas de coupure de courant, le champ électromagnétique s'effondre et des ressorts de compression plaquent instantanément la plaque d'armature contre le disque de frein, appliquant un couple de friction qui immobilise complètement le rotor. Ce système de sécurité à ressorts et à déclenchement électrique garantit l'arrêt et le maintien en position du moteur même en cas de panne de courant, le rendant idéal pour les applications de levage vertical où un glissement de charge pourrait entraîner des blessures ou endommager l'équipement.
Nos moteurs de freinage sont fabriqués avec la même technologie de stator et de rotor que nos moteurs à induction triphasés standardCe système assure des performances électriques constantes tout en intégrant la fonction de freinage. Le mécanisme de freinage n'ajoute que 50 à 80 mm à la longueur totale du moteur, selon la taille du châssis.
Spécifications techniques
Le tableau ci-dessous répertorie les principaux paramètres techniques de notre série de moteurs à frein électromagnétique YEJ/Y2EJ. Toutes les valeurs électriques sont données pour une tension nominale de 380 V et une fréquence de 50 Hz.
| Paramètre | Spécification |
|---|---|
| Série de moteurs | YEJ (IE2), Y2EJ (IE2/IE3 disponibles) |
| Gamme de puissance | 0,12 kW – 55 kW (0,16 CV – 75 CV) |
| Dimensions des cadres IEC | 63M, 71M, 80M, 90S/L, 100L, 112M, 132S/M, 160M/L, 180M/L, 200L, 225S/M, 250M |
| Nombre de pôles | 2 pôles (2800 tr/min), 4 pôles (1400 tr/min), 6 pôles (930 tr/min), 8 pôles (690 tr/min) |
| Tension nominale | 380 V (standard), 400 V, 415 V, 440 V, 460 V disponibles |
| Fréquence nominale | 50 Hz (standard), 60 Hz disponible |
| Type de frein | Frein à disque électromagnétique à courant continu, à ressort / à déclenchement électrique (à sécurité intégrée) |
| Tension de freinage | 99 V CC (châssis 71–100), 170 V CC (châssis 112–250), via redresseur AC/DC intégré |
| Plage de couple de freinage statique | 2,4 N·m (cadre 63) à 280 N·m (cadre 250) |
| Temps de réponse au freinage | ≤ 0,1 seconde (de la mise hors tension à l'arrêt complet, sans charge) |
| Temps de relâchement des freins | ≤ 0,15 seconde (de la mise sous tension au relâchement complet du frein) |
| Déclenchement manuel | Levier de déverrouillage manuel prévu pour le désengagement manuel d'urgence des freins en cas de panne de courant |
| Classe d'isolation | Classe F (155 °C), élévation de température évaluée à la classe B (80 K) |
| Classe de protection | IP55 (étanche à la poussière, protégé contre les jets d'eau) |
| Méthode de refroidissement | IC411 (entièrement fermé, refroidi par ventilateur) |
| Tarif de service | S1 (continu), S3 (intermittent) et S4 (intermittent avec démarrage) sont également applicables |
| Montage | IM B3, IM B5, IM B35, IM V1 (toutes les dimensions standard CEI) |
| Matériau du boîtier | Alliage d'aluminium (cadre 63–160), fonte (cadre 160–250) |
| Matériau du disque de frein | Matériau composite à coefficient de frottement élevé, durée de vie ≥ 1 000 000 de cycles |
| Température ambiante | -15°C à +40°C |
| Conformité aux normes | JB/T 8680-2008, Q/HDJ01-2008, IEC 60034, GB/T 755 |
Tableau de sélection du couple de freinage
Le tableau ci-dessous présente les valeurs de couple de freinage statique et les temps de relâchement/engagement des freins pour chaque taille de châssis. Sélectionnez le couple de freinage approprié en fonction de vos exigences de maintien de charge et du calcul de la distance d'arrêt. Pour les applications de levage vertical, le couple de freinage statique doit être supérieur au couple gravitationnel de la charge suspendue d'un coefficient de sécurité minimal de 1,5.
| Taille du cadre | Puissance du moteur 4P (kW) | Couple de freinage statique (N·m) | Modèle de frein | Temps de freinage (s) |
|---|---|---|---|---|
| 63M | 0,12 – 0,25 | 2.4 | DZD-2.4 | ≤ 0,08 |
| 71M | 0,25 – 0,55 | 4.0 | DZD-4 | ≤ 0,08 |
| 80M | 0,55 – 0,75 | 7.5 | DZD-7.5 | ≤ 0,08 |
| 90S/L | 1,1 – 1,5 | 15 | DZD-15 | ≤ 0,10 |
| 100 L | 2.2 – 3.0 | 30 | DZD-30 | ≤ 0,10 |
| 112M | 4.0 | 40 | DZD-40 | ≤ 0,10 |
| 132S/M | 5,5 – 7,5 | 75 | DZD-75 | ≤ 0,10 |
| 160M/L | 11 – 15 | 150 | DZD-150 | ≤ 0,15 |
| 180M/L | 18,5 – 22 | 220 | DZD-220 | ≤ 0,15 |
| 200L | 30 – 37 | 280 | DZD-280 | ≤ 0,20 |
| 225S/M | 37 – 45 | 450 | DZD-450 | ≤ 0,25 |
| 250 m | 45 – 55 | 600 | DZD-600 | ≤ 0,25 |
Fonctionnement du mécanisme de freinage électromagnétique
Moteur en marche (frein relâché)
Lorsque le courant alternatif est appliqué aux bornes du moteur, le pont redresseur intégré convertit le courant alternatif en courant continu et alimente la bobine du frein électromagnétique. Le champ magnétique ainsi créé attire la plaque d'armature, comprimant les ressorts de frein et éloignant le disque de friction de la surface de freinage. L'arbre du rotor est alors libre de tourner. Le desserrage du frein s'effectue en moins de 0,15 seconde après l'application de la tension, permettant au moteur d'accélérer jusqu'à sa vitesse nominale sans frottement.
Arrêt du moteur (frein engagé)
En cas de coupure de courant, le champ électromagnétique s'effondre instantanément. Les ressorts de compression précontraints plaquent la plaque d'armature contre le disque de frein, générant un couple de friction qui ralentit le rotor jusqu'à l'arrêt complet. Ce freinage par ressort est entièrement mécanique après une coupure de courant, garantissant une sécurité optimale. Le moteur maintient sa position sous charge statique indéfiniment, même sans alimentation électrique, un atout essentiel pour les palans de grues et les applications de levage vertical.
Fonction de déverrouillage manuel
Chaque moteur de frein Korea Ever-Power est équipé d'un levier de déverrouillage manuel accessible depuis l'extérieur du carter. En cas de panne de courant, ce levier permet au personnel de maintenance de désengager manuellement les ressorts de frein, libérant ainsi l'arbre pour le repositionnement manuel de la charge. Cette fonction est exigée par les normes de sécurité relatives aux ponts roulants et aux palans. Le déverrouillage manuel est assuré par un ressort et se réenclenche automatiquement lorsqu'il est relâché par l'opérateur.
Caractéristiques et avantages techniques
Freinage rapide et répétable
Le temps de réponse au freinage est inférieur à 0,1 seconde à vide et inférieur à 0,25 seconde à pleine charge pour les cadres jusqu'à 200L. La constance du couple de freinage reste dans une plage de ±5% sur toute la durée de vie du disque de friction, permettant une précision de positionnement précise et répétable sur les lignes de production automatisées.
Durabilité à cycle élevé
Le disque de frein est conçu pour un minimum d'un million de cycles de freinage dans des conditions nominales. Son usure est compensée automatiquement par un système de ressort, assurant un couple de freinage constant sans réglage manuel jusqu'à ce que le disque atteigne son épaisseur minimale. Un témoin d'usure visible facilite la planification de la maintenance.
Conception à ressort à sécurité intégrée
En cas de coupure de courant, le frein s'enclenche automatiquement grâce à la seule force du ressort. Aucune énergie électrique n'est nécessaire pour maintenir le freinage. Ce dispositif de sécurité est obligatoire pour les équipements de levage conformément aux normes de sécurité des machines EN 60204-32 et ISO 12100, et élimine tout risque de délestage lors de coupures de courant inattendues.
Module redresseur intégré
Un pont redresseur AC/DC étanche est monté à l'intérieur du boîtier de raccordement, convertissant l'alimentation AC du moteur en tension DC requise par la bobine de frein. En fonctionnement normal, aucune alimentation externe ni contrôleur de frein séparé n'est nécessaire. Pour les applications nécessitant une commande de frein indépendante (comme les systèmes à variateur de fréquence), une alimentation de frein DC séparée peut être utilisée.
Applications industrielles
Les moteurs à freinage électromagnétique sont préconisés lorsqu'il est nécessaire d'arrêter rapidement et de manière contrôlée une charge entraînée, puis de la maintenir en position. Les secteurs et types d'équipements suivants constituent les principaux domaines d'application de notre série YEJ :
Grues, palans et équipements de levagePonts roulants, portiques, grues à flèche, palans et treuils. Le frein de sécurité maintient la charge suspendue en cas de coupure de courant. Les châssis de dimensions 100L à 250M sont généralement utilisés pour les mécanismes de translation des ponts roulants, des chariots et des palans. |
Machines d'emballage et d'impressionMachines d'encartonnage, étiqueteuses, machines de formage-remplissage-scellage et presses rotatives. Un positionnement précis de l'arrêt est essentiel pour garantir l'alignement et le repérage des produits. Les gabarits de 71 m à 132 m, d'une puissance de 1,5 à 7,5 kW, sont typiques. |
Convoyeurs inclinés et ascenseursLes convoyeurs à bande inclinés, les élévateurs à godets et les convoyeurs verticaux à mouvement alternatif sont des systèmes où la charge risque de glisser en arrière sans frein de maintien. Ce frein empêche le mouvement inverse lorsque le moteur est hors tension, protégeant ainsi le produit et l'équipement. |
Machines-outils
Tours, fraiseuses, aléseuses et rectifieuses. Le frein arrête rapidement la broche ou l'axe après chaque opération d'usinage, réduisant ainsi le temps de cycle et améliorant la sécurité de l'opérateur. Moteurs généralement bipolaires ou tétrapolaires d'une puissance de 1,5 à 15 kW.
Métallurgie et transformation de l'acier
Laminoirs, bobineuses, redresseuses et lignes de coupe à longueur. Un fonctionnement à cadence élevée exige des moteurs à frein de classe S4 (service intermittent avec démarrage et freinage). Il est recommandé d'utiliser des moteurs à bâti en fonte avec couple de freinage renforcé.
Matériel de construction
Les monte-charges de chantier (pour personnes et matériaux), les bétonnières et les systèmes d'orientation des grues à tour sont soumis aux normes de sécurité EN 12159 et EN 14439, qui imposent un freinage de sécurité intégré pour tous les mouvements des grues et des monte-charges. Nos moteurs de freinage répondent à ces exigences.
Guide de remplacement des références croisées
Nos moteurs de frein de la série YEJ utilisent des dimensions de châssis conformes à la norme CEI et remplacent directement les familles de moteurs de frein internationales suivantes :
| Marque | Série de moteurs de frein | Remplacement Ever-Power coréen |
|---|---|---|
| ABB | M3BP avec option de freinage | Série YEJ (cadre IEC compatible) |
| Siemens | 1LE1 avec frein 2LM8 | Série YEJ (cadre IEC compatible) |
| SEW-Eurodrive | moteurs de frein DRE/DRS | Série YEJ + plaque d'adaptation si nécessaire |
| Systèmes de transmission Nord | Moteurs de frein SK 200E-B | Série YEJ (cadre IEC compatible) |
| WEG | Moteurs de frein W22 BRK | Série YEJ (cadre IEC compatible) |
Installation et câblage
L'installation d'un moteur de freinage YEJ suit les mêmes procédures mécaniques qu'un moteur triphasé standard, avec les considérations supplémentaires suivantes pour le circuit de freinage :
Montez le moteur sur une surface plane et rigide, en respectant les dimensions de montage standard CEI. Assurez-vous que l'extrémité de freinage (côté opposé à l'entraînement) dispose d'un dégagement d'au moins 50 mm pour la circulation de l'air et l'accès au levier de déverrouillage manuel.
Raccordez les trois fils d'alimentation du moteur (U1, V1, W1) à la sortie du contacteur. Connectez les fils d'entrée du redresseur de frein en parallèle avec les fils d'alimentation du moteur à l'intérieur du bornier. Ce câblage garantit que le frein se desserre simultanément à la mise sous tension du moteur et s'enclenche à l'ouverture du contacteur.
Pour les moteurs alimentés par un variateur de fréquence (VFD), ne connectez pas le redresseur de frein à la sortie du VFD. Raccordez plutôt la bobine de frein à un contacteur séparé alimenté par le réseau électrique, ou utilisez une alimentation CC indépendante pour le frein. Ceci évite que le VFD n'interfère avec le fonctionnement de la bobine de frein lors des phases de décélération.
Avant la première utilisation, actionnez le levier de déverrouillage manuel pour vérifier que le frein s'enclenche et se déclenche correctement. Testez le moteur dans les deux sens de rotation à vide. Assurez-vous que le moteur s'arrête complètement dans le délai de freinage spécifié lors de la coupure de l'alimentation.
Programme d'entretien des freins
Le frein électromagnétique nécessite une inspection périodique pour garantir un fonctionnement sûr et fiable. Suivez ce calendrier d'entretien :
Tous les 3 mois : inspectez le frein pour détecter tout bruit anormal lors de son engagement. Vérifiez l’entrefer entre l’armature et l’électroaimant à l’aide de jauges d’épaisseur (entrefer nominal : 0,2 à 0,5 mm selon la taille du cadre).
Tous les 6 mois : Mesurez l’épaisseur du disque de frein et comparez-la à l’épaisseur minimale indiquée sur le disque ou spécifiée dans le manuel d’entretien. Remplacez le disque si son épaisseur est inférieure à la limite d’usure.
Tous les 12 mois : nettoyer le système de freinage à l’air comprimé pour éliminer la poussière et les résidus de garniture. Vérifier la tension des ressorts de frein et les remplacer si le couple de freinage a diminué de plus de 10% par rapport à la valeur nominale.
La lubrification des roulements du moteur suit le même programme que les moteurs triphasés standard : regraissage toutes les 8 000 à 10 000 heures pour les tailles de châssis jusqu'à 132 et toutes les 5 000 à 8 000 heures pour les tailles de châssis 160 et plus.
Foire aux questions
Qu'est-ce qu'un moteur à frein électromagnétique ?
Un moteur à frein électromagnétique est un moteur à induction triphasé doté d'un frein à disque électromagnétique à courant continu intégré, monté côté opposé à la transmission. En cas de coupure de courant, des ressorts actionnent automatiquement le frein pour immobiliser l'arbre. Dès le rétablissement du courant, l'électroaimant libère le frein, permettant ainsi la rotation libre du moteur. Cette conception à sécurité intégrée garantit l'arrêt du moteur même en cas de coupure de courant inattendue.
Quelle est la différence entre un moteur à frein et un moteur standard avec frein externe ?
Un moteur à frein intègre le mécanisme de freinage directement dans son carter, sous forme d'unité assemblée en usine. Il en résulte une installation plus compacte, un couple de freinage calibré en usine et des connexions électriques parfaitement adaptées. L'ajout d'un frein externe à un moteur standard nécessite un adaptateur de montage séparé, un câblage indépendant et un réglage manuel du couple, ce qui allonge le montage et augmente le coût total.
Un moteur de freinage peut-il être utilisé avec un variateur de fréquence ?
Oui, mais avec une exigence de câblage spécifique. La bobine de frein ne doit pas être alimentée par la sortie du variateur de fréquence. Il faut plutôt connecter le redresseur de frein à un contacteur CA séparé ou utiliser une alimentation CC indépendante pour le frein. Cela évite que les variations de tension de sortie du variateur de fréquence n'affectent le fonctionnement du frein. La série YVF2EJ combine un moteur à variateur de fréquence construction avec frein intégré pour applications entraînées par variateur de fréquence.
Comment calculer le couple de freinage nécessaire pour mon application ?
Pour les entraînements de convoyeurs horizontaux, le couple de freinage statique requis est égal au couple nominal du moteur multiplié par un coefficient de sécurité de 1,2 à 1,5. Pour les applications de levage vertical (palans, ascenseurs), calculez le couple gravitationnel de la charge suspendue maximale au rayon du tambour et multipliez-le par un coefficient de sécurité d'au moins 1,5 conformément à la norme EN 60204-32. Choisissez toujours un couple de freinage égal ou supérieur à la valeur calculée.
Quelle est la durée de vie d'un disque de frein ?
Le disque de frein est conçu pour un minimum d'un million de cycles de freinage au couple nominal. Sa durée de vie réelle dépend de l'inertie de la charge entraînée, de la vitesse du moteur au moment du freinage et de la fréquence de freinage. Pour les applications à fréquence de freinage élevée (plus de 120 cycles par heure), la durée de vie du disque peut être réduite et doit être surveillée par des mesures régulières de son épaisseur.
Que se passe-t-il si le disque de frein est complètement usé ?
À mesure que le disque de frein s'use, l'entrefer entre l'armature et l'électroaimant augmente. Lorsque cet entrefer dépasse la valeur maximale admissible (généralement de 0,8 à 1,2 mm), la force électromagnétique devient insuffisante pour desserrer complètement le frein, ce qui entraîne un fonctionnement du moteur avec une résistance accrue et une surchauffe. La plupart des moteurs de frein sont équipés d'un indicateur d'usure visible signalant lorsque le disque a atteint son épaisseur minimale admissible et doit être remplacé.
Le couple de freinage est-il réglable ?
Le couple de freinage standard est réglé en usine et n'est pas ajustable par l'utilisateur. Si un couple de freinage différent est requis, veuillez le préciser lors de votre commande. Nous pouvons fournir des moteurs de freinage à couple réduit ou augmenté, dans les limites de la capacité mécanique de chaque châssis. Pour les applications nécessitant un couple de freinage variable, un contrôleur de freinage proportionnel externe peut être utilisé avec une bobine de frein alimentée en courant continu.
Le moteur de frein est-il adapté à une installation en extérieur ?
Oui. Nos moteurs de freinage YEJ sont certifiés IP55, offrant une protection totale contre la poussière et les jets d'eau de toutes directions. Pour les installations exposées à de fortes pluies, à la lumière directe du soleil ou à des atmosphères corrosives, nous recommandons l'ajout d'un auvent de protection et la spécification de l'option d'isolation résistante à l'humidité tropicale lors de la commande.
Quel est le délai de livraison pour les moteurs de frein ?
Les moteurs de frein YEJ standard, disponibles dans les tailles de châssis courantes (de 80M à 160L) et en configuration 4 pôles, sont proposés avec un délai de livraison de 10 à 18 jours ouvrables. Les configurations moins courantes (2 pôles, 6 pôles, 8 pôles ou tailles de châssis supérieures à 200L) peuvent nécessiter un délai de 25 à 35 jours. Contactez notre équipe commerciale pour connaître la disponibilité actuelle des stocks et les dates de livraison exactes correspondant à vos besoins spécifiques.
Fournissez-vous des moteurs de freinage à rendement IE3 ?
Oui. Nos moteurs à frein de la série Y2EJ sont disponibles avec des enroulements de classe énergétique IE3 (rendement supérieur) tout en conservant le même mécanisme de freinage électromagnétique. Le moteur à frein IE3 utilise les mêmes dimensions de châssis que la série YEJ standard ; il peut donc être installé directement en remplacement dans les installations existantes soumises aux nouvelles normes d’efficacité énergétique.
Expériences client
Nous avons installé 24 moteurs de freinage YEJ-132M-4 sur notre système de pont roulant, répartis sur deux entrepôts. Le freinage s'est avéré constant et fiable pendant plus de huit mois d'exploitation en trois-huit. Les leviers de déverrouillage manuel ont été testés lors de notre inspection de sécurité annuelle et ont fonctionné correctement sur chaque unité. Le coût de remplacement a été inférieur d'environ 451 TP3T à celui de nos anciens moteurs de freinage de marque européenne.
David L., responsable des installations
Entrepôt logistique, Houston, Texas, États-Unis
Notre ligne de conditionnement fonctionne à 200 cycles par minute, chaque cycle nécessitant un démarrage et un arrêt du moteur. Après 10 mois, les moteurs de freinage YEJ-90L-4 ne présentent aucune augmentation mesurable du temps de freinage. L'indicateur d'usure du disque de frein reste dans la zone verte. Un tel niveau de durabilité, à ce prix, était inattendu de la part d'une marque de moteurs non européenne.
Anna G., ingénieure de production
Emballages de biens de consommation, Varsovie, Pologne
Nous utilisons des moteurs YEJ-160M-4 sur nos monte-charges pour matériaux de construction. Chaque monte-charge transporte jusqu'à 2 000 kg de briques et de mortier aux étages supérieurs. Le couple de freinage de 150 N·m assure une force de maintien largement suffisante, avec un coefficient de sécurité calculé de 1,8. Nous n'avons constaté aucun incident de glissement de charge sur 16 unités pendant une période de construction de 14 mois.
Mahmoud S., ingénieur mécanique du chantier
Groupe de construction, Dubaï, Émirats arabes unis
Note technique importante
Les valeurs de couple de freinage et les temps de freinage indiqués dans ce document sont mesurés dans des conditions d'essai standard (vitesse nominale, inertie de charge externe nulle, alimentation 380 V 50 Hz). La distance et le temps d'arrêt réels dépendent de l'inertie totale du système, de la vitesse du moteur au moment du freinage et du rendement mécanique de la transmission. Pour les applications de levage critiques en matière de sécurité, il est impératif de calculer le couple de freinage requis en fonction de la charge suspendue maximale et de vérifier la conformité aux normes de sécurité applicables (EN 60204-32, ISO 12100 ou réglementation locale relative aux grues). Toutes les spécifications sont conformes aux normes JB/T 8680-2008, IEC 60034 et GB/T 755.
Besoin d'un devis pour un moteur de frein ?
Envoyez-nous les détails de votre application (puissance du moteur, couple de freinage, cycle de service et type de montage) et nous vous fournirons un devis détaillé accompagné d'une fiche technique sous 24 heures.
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