Korea Ever-Power · Série Y2EJ · Guide d'entraînement des palans et des grues

Moteur de frein pour pont roulant et palan :
Guide de sélection

Un pont roulant ou un palan à chaîne utilisant un moteur standard sans frein intégré repose entièrement sur la force contre-électromotrice du moteur ou sur un frein externe séparé pour maintenir la charge suspendue ; or, aucune de ces solutions n’est totalement infaillible. Un moteur à frein électromagnétique à ressort maintient automatiquement la charge en cas de coupure de courant, ce qui en fait une spécification obligatoire pour tout palan où une descente incontrôlée présenterait un risque pour la sécurité ou la production. Ce guide aborde la sélection du couple de freinage, le calcul du temps d’arrêt, la classe de service et les spécifications du moteur coréen Ever-Power Y2EJ pour les applications de pont roulant et de palan.

Frein à ressort de sécurité
Temps d'arrêt < 0,3 s
2,0–4,0× Couple de freinage
Grue S3
0,18–45 kW

Sécurité intégrée
Le frein maintient la puissance en cas de perte.
< 0,3 s
Exigence de temps d'arrêt du palan
2,0–4,0×
Couple de freinage supérieur à la valeur nominale du moteur
S3 / S4
classe de service de grue
0,18–45 kW
Gamme de puissance de levage Y2EJ

Moteur de frein pour pont roulant Y2EJ, frein électromagnétique à ressort, application de levage Ever-Power (Corée)

Moteur de frein de la série Korea Ever-Power Y2EJ — le frein électromagnétique à ressort monté à l'extrémité opposée à l'entraînement s'enclenche automatiquement en quelques millisecondes après la coupure de courant, ce qui en fait la spécification d'entraînement standard et la plus sûre pour les mécanismes de levage des ponts roulants où la descente incontrôlée de la charge doit être empêchée.

1. Pourquoi les palans ont besoin d'un moteur de freinage à sécurité intégrée

Un palan de grue soulève et suspend des charges en contrant la gravité. Lorsque le moteur du palan est mis hors tension – que ce soit intentionnellement à la fin d'un cycle de levage ou accidentellement suite à une panne de courant, une surcharge moteur ou un défaut de contacteur – la charge suspendue retombe sous l'effet de sa propre gravité, à moins qu'un mécanisme de retenue ne soit enclenché. La gravité d'une chute incontrôlée peut aller de dommages matériels et à la grue elle-même jusqu'à des blessures mortelles pour les personnes travaillant en hauteur ou sur la grue.

Pourquoi la force contre-électromotrice du moteur est insuffisante

Lorsqu'un moteur à induction standard est mis hors tension, le rotor décélère uniquement par frottement. Sans alimentation électrique, il n'y a pas de freinage régénératif et le moteur ne fournit aucun couple de freinage significatif en dessous d'environ 201 m/s de la vitesse de synchronisme. Un moteur de palan sans frein mécanique permet à la charge de descendre par gravité à une vitesse limitée uniquement par la vitesse du câble et le frottement — généralement de 0,5 à 2,0 m/s pour un palan d'atelier standard.

Pourquoi les freins mécaniques externes ne sont pas privilégiés

Un frein externe monté sur l'arbre de sortie du réducteur ou sur le tambour de la chaîne de levage nécessite un montage, un alignement et un câblage de commande séparés. Ce frein doit être connecté à un signal de commande parfaitement synchronisé avec le fonctionnement du contacteur moteur ; tout décalage temporel entre la mise hors tension du moteur et l'engagement du frein entraîne une dérive de la charge. Les freins externes sur les palans nécessitent également un réglage manuel périodique et sont plus sensibles à la contamination par l'environnement de la grue qu'un frein moteur intégré.

Pourquoi le moteur de freinage intégral est la solution standard

Le moteur-frein Y2EJ intègre le moteur et le frein dans un seul bloc étanche, partageant un seul boîtier de raccordement. L'alimentation CC du frein est dérivée de la même alimentation triphasée que le moteur via un redresseur interne, garantissant ainsi un desserrage simultané du frein à la mise sous tension du moteur et un serrage simultané à sa mise hors tension. Aucun câblage de frein externe, aucun montage séparé, aucun relais temporisé et aucune procédure d'alignement ne sont nécessaires. Cette conception intégrée élimine tous les risques de défaillance de coordination des systèmes de freinage externes.

2. Frein à ressort : sécurité intégrée pour la sécurité du palan

Le moteur-frein Y2EJ utilise un frein électromagnétique à ressort et à déclenchement électrique. Ce système est conçu pour une sécurité optimale : par défaut, les ressorts maintiennent le frein serré et la charge immobile. L’alimentation électrique est nécessaire pour desserrer le frein et permettre au moteur de fonctionner. Ainsi, toute coupure de courant (arrêt volontaire, panne de courant, déclenchement pour surcharge ou arrêt d’urgence) entraîne le serrage automatique du frein et l’arrêt de la charge, sans aucune intervention manuelle.

Cycle de levage : Mise sous tension → Levage → Arrêt → Maintien
Étape 1 : Dynamiser

Le contacteur de levage (montée ou descente) se ferme. L'alimentation triphasée alimente l'enroulement du moteur ; le redresseur CC alimente la bobine de frein. L'électroaimant surmonte la force du ressort ; le frein se relâche. Le moteur atteint sa vitesse nominale en 0,5 à 1,5 s selon l'inertie de la charge.

Étape 2 : Course à pied

Le moteur soulève ou abaisse la charge à sa vitesse nominale. La bobine de frein reste alimentée ; le disque de frein tourne librement sans contact. Aucune usure n'est constatée en fonctionnement.

Étape 3 : Arrêtez et maintenez

Le contacteur s'ouvre. Le moteur et la bobine de frein se coupent simultanément. Les ressorts s'engagent sur le disque de frein en 50 à 150 ms. Le moteur décélère de sa vitesse nominale à l'arrêt en 0,1 à 0,4 s selon le couple de freinage et l'inertie de la charge. La charge reste immobile indéfiniment sans alimentation électrique.

Panne de courant

Identique à l'étape 3 : le frein s'enclenche automatiquement. La charge est maintenue en toute sécurité. Aucune alimentation auxiliaire n'est requise pour le maintien du frein. C'est cette caractéristique de sécurité qui rend le frein à ressort indispensable pour les applications de palans et de grues.

3. Sélection du couple de freinage : 1,5× à 4× le couple nominal du moteur

Le couple de freinage doit être suffisant pour décélérer la charge de la vitesse nominale du palan jusqu'à l'arrêt complet dans le temps imparti, et pour maintenir la charge immobile contre la gravité sans glisser sous la charge nominale maximale. Pour les applications de palan, le choix du couple de freinage dépend de la classification du palan (palan à matériaux ou palan à personnes) et du facteur de multiplication du système de câbles.

Application de levage Temps d'arrêt requis Rapport de couple de freinage Base réglementaire
Monte-charge pour personnes (ascenseur à personnel) < 0,15 s Note de 3,0 à 4,0× EN 14492-2 ; AS 1418.3 ; réglementation locale en matière de levage
Pont roulant (charge maximale d'utilisation supérieure à 1 t) < 0,25 s Évaluation 2,0–3,0× FEM 1.001 ; ISO 4301 ; EN 13001
palan à chaîne / palan d'atelier < 0,30 s 1,5 à 2,5 fois la valeur nominale EN 14492-1 ; AS 1418.2
grue à flèche / grue pivotante < 0,30 s 1,5 à 2,5 fois la valeur nominale EN 13001 ; réglementation locale relative aux grues
palan monorail (sous poutre) < 0,35 s 1,5 à 2,0 fois la valeur nominale EN 14492-1

Note de sécurité : Pour les monte-charges à main, ne jamais se fier au verrouillage automatique de la vis sans fin comme principal mécanisme de sécurité. Ce verrouillage peut être compromis par les vibrations, les variations thermiques de la viscosité du lubrifiant ou pour des rapports de transmission proches de la limite d’utilisation. La norme EN 14492-2 relative aux monte-charges électriques à main exige un frein certifié, dont le couple de maintien, documenté et testé, est au moins égal à 1,5 fois le couple nominal de la charge suspendue. Ce frein doit être un mécanisme distinct et indépendant du train d’engrenages.

4. Calcul du temps d'arrêt du frein de levage

Formule et exemple du temps d'arrêt du palan
Arrêter le temps (secondes) :
t = J‑total × ω ÷ (M‑frein − M‑charge)
J-total = inertie totale au niveau de l'arbre moteur (kg·m²)
ω = vitesse angulaire à la vitesse nominale (rad/s)
M-frein = couple de freinage (N·m)
M-charge = couple de charge à l'arbre moteur (N·m)
Exemple de palan d'atelier (charge de 500 kg, 2 spires) :
Moteur : 0,75 kW, 4 pôles, 1 450 tr/min
ω = 1 450 × π ÷ 30 = 151,8 rad/s
Couple nominal du moteur = 9 550 × 0,75 ÷ 1 450 = 4,95 N·m
J-total (moteur + tambour) = 0,012 kg·m²
M-frein (2,0×) = 9,9 N·m ; M-charge sur l'arbre moteur = 1,8 N·m
t = 0,012 × 151,8 ÷ (9,9 − 1,8) = 0,22 s → dans la limite de 0,30 s

Le couple de charge sur l'arbre moteur correspond au couple gravitationnel de la charge, résultant du système de câble, du rapport de réduction et du rendement de la poulie. Pour un système de câble à deux brins supportant une charge de 500 kg, un rapport de réduction de 20:1 et un rendement de poulie de 85% : le couple de charge au moteur est égal à (500 × 9,81 × 0,1) ÷ (2 × 20 × 0,85) = 490,5 ÷ 34 = 14,4 N·m. Vérifiez que le couple de freinage dépasse ce couple de charge d'au moins le coefficient de sécurité requis.

5. Classe de service de la grue : S3 et S4

Service intermittent périodique S3

Le moteur fonctionne pendant une durée définie, puis s'arrête pour une période de repos, et ce cycle se répète à intervalles réguliers. La puissance nominale du moteur Y2EJ en service S3 est définie pour un facteur de durée cyclique (CDF) spécifique – généralement 15%, 25% ou 40%. Un moteur Y2EJ de 1,5 kW en service S3 avec un CDF de 25% peut produire 1,5 kW pendant la période de fonctionnement, à condition que chaque période de fonctionnement ne dépasse pas la durée nominale et que la période d'arrêt assure un refroidissement adéquat. Pour les applications de levage et de pont roulant, les durées de fonctionnement se situent généralement entre 25% et 40% en service S3, pour une utilisation normale en entrepôt et en atelier.

Équipements typiques : palan à chaîne d’atelier, petit pont roulant, grue à flèche jusqu’à 60 levages/heure
S4 Intermittent Périodique avec démarrage

Le service S4 prend en compte les pertes thermiques lors des démarrages fréquents, qui représentent une part importante de l'échauffement total du moteur, et non seulement les pertes en fonctionnement. Pour les ponts roulants à cycle intensif effectuant plus de 60 levages par heure (ponts d'aciérie, ponts roulants pour conteneurs et ponts roulants industriels à haut débit), le moteur doit être sélectionné pour un service S4 ou le nombre de démarrages par heure doit être vérifié par rapport à la fréquence de démarrage maximale admissible du moteur Y2EJ. Les moteurs de la série Korea Ever-Power Y2EJ sont conçus pour supporter jusqu'à 240 freinages par heure en service cyclique continu.

Typique : pont roulant de production, manutention de conteneurs, palan de stockage AS/RS

6. Korea Ever-Power Y2EJ pour grue et palan

Le moteur-frein de la série Korea Ever-Power Y2EJ est la spécification standard pour les palans à chaîne, les ponts roulants d'atelier, les grues à flèche et les palans monorail. Le frein électromagnétique intégré à ressort fournit un couple de maintien statique de 1,5 à 4 fois le couple nominal du moteur, selon la taille et le modèle de frein choisis, couvrant ainsi toute la gamme, des palans à chaîne d'atelier légers aux grues de production lourdes. La gamme complète Y2EJ est disponible en section produits moteurs de frein.

Pour les applications de levage nécessitant des temps d'arrêt très rapides (inférieurs à 0,15 s pour le transport d'une personne) ou pour les ponts roulants où de longues distances de déplacement transversal exigent un arrêt précis aux positions des étagères, Korea Ever-Power recommande contacter l'équipe technique pour un dimensionnement du système de freinage moteur spécifique à la classe de service de l'application, au système de câble et à la distance d'arrêt requise.

Y2EJ — Données sur les grues et les appareils de levage
Gamme de puissance 0,18–45 kW
Poteaux (palan) 4P (1 450 tr/min) standard
Type de frein Appliqué au printemps, DC a publié
tension de la bobine de frein 24 V CC (redresseur intégré)
Temps d'arrêt (typique) 0,10–0,40 s
Rapport de couple de freinage 1,5 à 4,0 fois le couple nominal du moteur
Nombre maximal de démarrages par heure 240 opérations de freinage/heure
Déclenchement manuel De série sur tous les modèles
Protection Moteur IP54 + frein

7. Applications des grues et des palans

Moteur de frein pour pont roulant, palan de levage industriel, application coréenne Ever-Power Y2EJ

Pont roulant (EOT)

Les ponts roulants électriques monopoutre et bipoutre utilisés dans les ateliers et les entrepôts sont équipés de moteurs de freinage Y2EJ pour le mécanisme de levage, d'une puissance de 0,75 à 15 kW, à 4 pôles (1 450 tr/min), avec réducteurs à tambour. Les entraînements de translation du pont et de translation transversale utilisent des moteurs Y2EJ distincts, d'une puissance de 0,37 à 3,0 kW, pour assurer un positionnement précis et un arrêt sans charge en fin de course. Le couple de freinage est 2 à 3 fois supérieur au couple nominal pour tous les moteurs de levage des ponts roulants ; l'indice de protection IP54 est standard pour les applications industrielles en intérieur.

application de levage par moteur de frein, grue à flèche, monorail ou palan à chaîne

Palans à chaîne et équipements de levage d'atelier

Les palans électriques à chaîne de 0,25 à 5 tonnes utilisent des moteurs-freins Y2EJ d'une puissance de 0,18 à 2,2 kW. Le moteur-frein est l'élément central de tout palan électrique à chaîne : il soulève la chaîne à sa vitesse nominale, maintient la charge indéfiniment à l'arrêt et limite la vitesse de descente. Les moteurs-freins Ever-Power Y2EJ à 4 pôles, de fabrication coréenne, offrant un couple de freinage de 1,5 à 2,5 fois le couple nominal, constituent la spécification standard pour les fabricants de palans à chaîne recherchant un groupe motopropulseur compact, fiable et économique.

Grue à flèche et grue à colonne

Les potences d'atelier et les ponts roulants sur colonne jusqu'à 2 tonnes utilisent des moteurs Y2EJ de 0,37 à 2,2 kW pour le levage et des moteurs Y2EJ ou standard séparés pour la rotation. Le moteur Y2EJ compact à 4 pôles s'intègre dans l'encombrement standard du chariot de levage sans augmenter les dimensions du parcours du crochet.

Monorail et palan sous poutre

Les systèmes de levage monorail utilisés dans l'assemblage automobile, l'agroalimentaire et la manutention en entrepôt utilisent des moteurs Y2EJ de 0,18 à 3,0 kW avec arrêt précis pour un positionnement optimal aux postes de travail. Un moteur de freinage empêche la charge de se déplacer entre les postes de travail lors de l'arrêt du palan.

Niveleur de quai et quai de chargement

Les moteurs d'entraînement des lèvres et des plateformes des niveleurs de quai nécessitent un freinage de sécurité intégré pour maintenir le niveleur dans n'importe quelle position intermédiaire lors du chargement des véhicules. La spécification standard pour les moteurs de niveleurs de quai motorisés est de 0,37 à 0,75 kW avec un couple de freinage de 2,0.

Monte-charges et ascenseur à mezzanine

Les monte-charges et les monte-meubles (à l'exclusion des ascenseurs pour passagers) utilisent des moteurs à frein Y2EJ dont le couple de freinage est 2 à 3 fois supérieur au couple nominal. La gamme de moteurs Y2EJ à 4 pôles, d'une puissance de 0,75 à 5,5 kW, convient aux monte-charges d'une charge utile maximale d'environ 500 kg et dont la vitesse de déplacement standard est de 0,15 à 0,30 m/s.

Production de rotors de moteurs Ever-Power Y2EJ en Corée

Production de rotors

Essais du moteur de frein Ever-Power en Corée

Essai de freinage

Moteur de grue Korea Ever-Power certifié CE et ISO

Certifié CE et ISO

Clients mondiaux de moteurs de grues Korea Ever-Power

Clients mondiaux

8. Foire aux questions

Puis-je utiliser un variateur de fréquence avec un moteur de frein Y2EJ sur un palan pour un contrôle progressif de la vitesse de descente ?

Oui, mais la commande du frein doit être manipulée avec précaution. Lorsqu'un moteur de frein Y2EJ est piloté par un variateur de fréquence (VFD), le redresseur de frein interne ne peut pas être alimenté par la sortie du VFD ; il doit être alimenté par un redresseur externe connecté au réseau. Le desserrage et l'engagement du frein doivent être coordonnés avec les commandes de démarrage et d'arrêt du VFD via le système de commande, avec un délai contrôlé afin de garantir que le VFD ait atteint sa vitesse maximale avant le desserrage du frein, et que le frein soit engagé avant la coupure de la sortie du VFD. Pour les applications de palans à vitesse variable, Korea Ever-Power recommande l'utilisation du moteur YVF2 pour variateur de fréquence pour l'entraînement du palan, avec un module de freinage CC séparé et un contacteur de frein de sécurité conforme aux exigences du cycle de service de la grue. Veuillez contacter notre équipe technique pour obtenir les spécifications complètes des palans à vitesse variable.

Comment tester le frein d'un moteur de palan Y2EJ installé ?

L'essai de freinage d'un moteur de palan doit être effectué avec une charge d'essai suspendue égale à 125% de la charge maximale d'utilisation admissible (CMU) du palan, conformément à la norme EN 14492 ou à la norme locale applicable. La charge d'essai étant suspendue à environ 300 mm du sol, le moteur de palan doit être mis hors tension. Il convient ensuite de vérifier que la charge s'arrête dans le délai imparti et ne dérive pas pendant un maintien statique de 10 minutes. La distance d'arrêt à vitesse nominale divisée par la durée donne le taux de décélération moyen, qui peut être comparé aux spécifications du frein. Un essai annuel de freinage sous charge nominale est recommandé dans le cadre du programme d'inspection du pont roulant. Si le frein présente une dérive sous charge nominale, l'entrefer entre l'induit et la face de l'électroaimant doit être vérifié et ajusté conformément à la procédure de maintenance Y2EJ avant la remise en service du palan.

Quelle est la différence entre le rapport de couple du frein moteur du palan et le coefficient de sécurité de la grue ?

Le rapport de couple de freinage (par exemple, 2,5 fois le couple nominal du moteur) décrit la relation entre le couple de maintien du frein et le couple de fonctionnement continu du moteur. Ce rapport détermine la vitesse de décélération et le temps d'arrêt. Le coefficient de sécurité du pont roulant (généralement de 3:1 à 5:1 pour un câble métallique et de 4:1 pour une chaîne) décrit le rapport entre la résistance à la rupture de l'équipement et la charge de travail nominale. Ce sont des paramètres indépendants. Un palan peut avoir un rapport de couple de freinage de 3,0 (ce qui signifie que le frein peut produire trois fois le couple produit par le moteur à charge nominale), tandis que le câble métallique et le crochet conservent un coefficient de sécurité de 4:1 sur la charge de rupture. Les deux doivent être correctement spécifiés pour l'application : le rapport de couple de freinage détermine les performances d'arrêt ; le coefficient de sécurité du pont roulant détermine l'intégrité structurelle sous surcharge et forces dynamiques.

 

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Série Ever-Power Y2EJ (Corée) : frein de sécurité à ressort, 0,18–45 kW, 2 à 8 P, IP54, déverrouillage manuel, disponible immédiatement. Assistance technique pour le dimensionnement des palans disponible.

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Édité par Cxm