1. ब्रेक मोटर कैसे काम करती है
ब्रेक मोटर में एक त्रि-फेज इंडक्शन मोटर और एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ब्रेक को एक ही कॉम्पैक्ट यूनिट में एकीकृत किया जाता है। ब्रेक मोटर शाफ्ट के गैर-चालन सिरे पर, मोटर के आवरण के हिस्से के रूप में बने एक सुरक्षात्मक कवर के अंदर लगा होता है। मोटर और ब्रेक एक ही टर्मिनल बॉक्स साझा करते हैं, जिससे विद्युत स्थापना सरल हो जाती है - मुख्य त्रि-फेज आपूर्ति मोटर वाइंडिंग को मानक तरीके से जोड़ती है, और एक अलग डीसी आपूर्ति (आमतौर पर 24 वोल्ट डीसी, जो मोटर के टर्मिनल बॉक्स में स्थित रेक्टिफायर मॉड्यूल या कंट्रोल पैनल से प्राप्त होती है) ब्रेक कॉइल को ऊर्जा प्रदान करती है।
महत्वपूर्ण परिचालन सिद्धांत यह है विफलता-सुरक्षित डिजाइनब्रेक स्प्रिंग बल द्वारा यांत्रिक रूप से सक्रिय होता है और डीसी इलेक्ट्रोमैग्नेट द्वारा विद्युत रूप से निष्क्रिय होता है। इसका अर्थ है कि बिजली गुल होने, आपातकालीन स्टॉप या आपूर्ति में किसी भी प्रकार की रुकावट के कारण ब्रेक बिना किसी नियंत्रण संकेत के स्वचालित रूप से सक्रिय हो जाता है - लोड डिफ़ॉल्ट स्थिति में सुरक्षित रहता है, न कि किसी सक्रिय नियंत्रण क्रिया के रूप में।
तीन-फेज सप्लाई मोटर वाइंडिंग को ऊर्जा प्रदान करती है, साथ ही ब्रेक कॉइल को डीसी सप्लाई भी मिलती है। विद्युतचुंबक स्प्रिंग बल पर काबू पाकर आर्मेचर डिस्क को ब्रेक डिस्क से मुक्त कर देता है, जिससे शाफ्ट घूमने लगता है। मोटर 1 से 3 सेकंड के भीतर चलने की गति तक पहुँच जाती है।
मोटर निर्धारित गति पर भार को चलाती है। ब्रेक कॉइल सक्रिय रहती है, जिससे ब्रेक खुला रहता है। ब्रेक डिस्क शाफ्ट के साथ स्वतंत्र रूप से घूमती है - सामान्य संचालन के दौरान घूमती हुई ब्रेक डिस्क और स्थिर ब्रेक प्लेट के बीच कोई संपर्क नहीं होता है।
तीन-फेज सप्लाई और डीसी ब्रेक कॉइल दोनों एक साथ निष्क्रिय हो जाते हैं। स्प्रिंग बल तुरंत आर्मेचर डिस्क को घर्षण ब्रेक डिस्क के विरुद्ध दबाता है। घर्षण ब्रेकिंग ब्रेक टॉर्क और लोड जड़त्व के आधार पर शाफ्ट को 0.1 से 0.5 सेकंड के भीतर रोक देती है।
2. स्प्रिंग-आधारित विद्युतचुंबकीय ब्रेक सिद्धांत
Y2EJ ब्रेक मोटर के अंदर स्थित विद्युत चुम्बकीय ब्रेक में पाँच प्रमुख घटक होते हैं, जो सभी NDE सिरे पर मोटर शाफ्ट एक्सटेंशन पर संकेंद्रित रूप से लगे होते हैं:
मोटर शाफ्ट से जुड़ा होता है और उसके साथ घूमता है। यह उच्च और स्थिर घर्षण गुणांक वाले घर्षण पदार्थ से बना होता है, जो परिचालन तापमान सीमा में भी स्थिर रहता है। ब्रेक डिस्क ब्रेक असेंबली का सबसे अधिक घिसने वाला घटक है - प्रत्येक ब्रेकिंग के साथ इसकी मोटाई कम होती जाती है, और घिसाव बढ़ने पर वायु अंतराल समायोजन आवश्यक हो जाता है।
एक स्टील डिस्क जो गाइड पिन पर अक्षीय रूप से खिसकती है लेकिन घूमती नहीं है। ब्रेक लगने पर, संपीड़न स्प्रिंग आर्मेचर डिस्क को घूमती हुई ब्रेक डिस्क के विरुद्ध धकेलती हैं, जिससे जकड़न बल उत्पन्न होता है और ब्रेकिंग टॉर्क पैदा होता है। विद्युतचुंबक के सक्रिय होने पर, यह स्प्रिंग बल के विपरीत आर्मेचर डिस्क को ब्रेक डिस्क से दूर खींचता है, जिससे वायु अंतराल बनता है और डिस्क स्वतंत्र रूप से घूमने लगती है।
ब्रेक की परिधि के चारों ओर लगे कई संपीड़न स्प्रिंग, विद्युत चुंबक के निष्क्रिय होने पर जकड़न बल प्रदान करते हैं। स्प्रिंग बल ब्रेक के स्थिर धारण बल को निर्धारित करता है। स्प्रिंग का आकार मोटर के रेटेड टॉर्क के एक निश्चित गुणक के बराबर ब्रेक टॉर्क प्रदान करने के लिए निर्धारित किया जाता है - आमतौर पर ढलानों पर भार को स्थिर रखने या बाहरी बलों से होने वाले बहाव को रोकने के लिए रेटेड मोटर टॉर्क का 1.5 से 2.0 गुना।
ब्रेक हाउसिंग में एक डीसी इलेक्ट्रोमैग्नेट कॉइल लगी होती है। जब इसे डीसी वोल्टेज (आमतौर पर कोरिया एवर-पावर Y2EJ सीरीज में 24 V डीसी, जो मोटर की तीन-फेज सप्लाई से हाफ-वेव या फुल-वेव रेक्टिफायर द्वारा प्राप्त किया जाता है) से ऊर्जा मिलती है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है जो स्प्रिंग बल के विपरीत आर्मेचर डिस्क को ब्रेक डिस्क से दूर खींचती है, जिससे 0.1 से 0.3 मिमी का रिलीज एयर गैप बनता है।
ब्रेक हाउसिंग पर एक यांत्रिक लीवर होता है जो डीसी पावर के बिना भी ब्रेक को मैन्युअल रूप से रिलीज़ कर सकता है। मैन्युअल रिलीज़ का उपयोग रखरखाव के दौरान स्थिति निर्धारण, बिजली गुल होने पर लोड कम करने और प्रारंभिक कमीशनिंग के लिए किया जाता है। मोटर के उत्पादन कार्य को पुनः शुरू करने से पहले मैन्युअल रिलीज़ को निष्क्रिय करना और लीवर को उसकी सामान्य स्थिति में वापस लाना आवश्यक है।
3. ब्रेक टॉर्क और स्टॉप टाइम का चयन
ब्रेक चयन के दो प्रमुख पैरामीटर आवश्यक ब्रेक टॉर्क और आवश्यक स्टॉप टाइम हैं। ये दोनों पैरामीटर मंदी दर और लोड जड़त्व के माध्यम से जुड़े हुए हैं, इसलिए इन्हें अलग-अलग निर्दिष्ट करने के बजाय एक साथ निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।
| आवेदन | आवश्यक विराम समय | विशिष्ट ब्रेक टॉर्क अनुपात | नोट्स |
|---|---|---|---|
| मैन-राइडिंग होइस्ट | < 0.15 सेकंड | 3.0–4.0 × मोटर रेटेड टॉर्क | सुरक्षा नियमों की आवश्यकता; आपातकालीन स्थिति के लिए ओवरसाइज़्ड ब्रेक |
| सामग्री उठाने वाला यंत्र / क्रेन | < 0.3 सेकंड | 1.5–2.5 × मोटर रेटेड टॉर्क | स्थिति निर्धारित करने के बाद भार को स्थिर रखना; झूलने से रोकने के लिए त्वरित रोक |
| कन्वेयर (स्थिति निर्धारण) | < 0.5 सेकंड | 1.5–2.0 × मोटर रेटेड टॉर्क | उत्पाद स्थानांतरण के लिए सटीक स्टॉप पोजीशन; बहाव को रोकें |
| पैकेट बनाने की मशीन | < 0.3 सेकंड | 1.5–2.0 × मोटर रेटेड टॉर्क | टूलिंग की स्थिति निर्धारण; उत्पाद जाम की रोकथाम; सुरक्षा गार्ड इंटरलॉक |
| पकड़े रहना (किसी गति की आवश्यकता नहीं) | केवल स्थिर पकड़ | 1.2–1.5 × मोटर रेटेड टॉर्क | झुका हुआ कन्वेयर; ऊर्ध्वाधर अक्ष; बैक-ड्राइव को रोकता है |
4. ब्रेक का ड्यूटी साइकिल और थर्मल रेटिंग
प्रत्येक ब्रेकिंग प्रक्रिया में गतिज ऊर्जा ब्रेक डिस्क की घर्षण सतह में ऊष्मा के रूप में परिवर्तित हो जाती है। ब्रेक की तापीय क्षमता प्रति घंटे ब्रेकिंग प्रक्रियाओं की अधिकतम संख्या को सीमित करती है, जिसके बाद ब्रेक डिस्क अत्यधिक गर्म हो जाती है और घर्षण गुणधर्म कम हो जाते हैं। यही ब्रेक ड्यूटी साइकिल सीमा है, और यह मोटर ड्यूटी साइकिल से स्वतंत्र होती है।
निर्धारित गति से रुकने तक प्रत्येक ब्रेकिंग प्रक्रिया में गतिज ऊर्जा E = ½ × J × ω² का क्षय होता है। 1,450 rpm पर चलने वाले 4 kW मोटर के लिए, जहाँ J = 0.04 kg·m² है, E = 0.5 × 0.04 × (151.8)² = 461 J। यदि मोटर प्रति घंटे 60 बार चालू और बंद होती है, तो ब्रेक द्वारा 461 × 60 = 27,660 J/घंटे यानी औसतन 7.7 W ऊर्जा का क्षय होता है। यह क्षय ब्रेक की निर्धारित औसत तापीय क्षय क्षमता के भीतर होना चाहिए।
ब्रेक डिस्क का घिसाव प्रति घटना ब्रेकिंग ऊर्जा के समानुपाती और डिस्क सामग्री के घिसाव प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है। कोरिया एवर-पावर Y2EJ श्रृंखला के ब्रेक सामान्य परिवेश तापमान और कम आपातकालीन ब्रेकिंग की स्थिति में, निर्धारित ब्रेकिंग टॉर्क पर निर्धारित गति से कम से कम 20 लाख बार ब्रेक लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिसके बाद डिस्क को बदलने की आवश्यकता होती है। डिस्क के घिसने के साथ आर्मेचर और ब्रेक डिस्क के बीच वायु अंतराल बढ़ता जाता है; जब वायु अंतराल अधिकतम निर्धारित मान (आमतौर पर ब्रेक के आकार के आधार पर 0.5 से 0.8 मिमी) से अधिक हो जाता है, तो ब्रेक को समायोजित करना आवश्यक होता है।
कोरिया एवर-पावर Y2EJ सीरीज़ के ब्रेक रेटेड ब्रेकिंग टॉर्क और रेटेड मोटर स्पीड पर 240 ब्रेकिंग ऑपरेशन प्रति घंटे तक (IEC 60947 के अनुसार ऑपरेटिंग क्लास AC3) के लिए रेटेड हैं। यह सीमा पैकेजिंग मशीनों और शॉर्ट-साइकिल कन्वेयर जैसे निरंतर दोहराव वाले अनुप्रयोगों पर लागू होती है। 240 ब्रेकिंग ऑपरेशन प्रति घंटे से अधिक वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्च ऑपरेटिंग क्लास रेटिंग वाले ब्रेक मोटर की आवश्यकता होती है, जो अनुरोध पर विशेष विनिर्देश के रूप में उपलब्ध है।
5. कोरिया एवर-पावर Y2EJ सीरीज ब्रेक मोटर
कोरिया एवर-पावर Y2EJ श्रृंखला एक त्रि-चरण प्रेरण मोटर है जिसमें एक एकीकृत स्प्रिंग-आधारित, विद्युत रूप से मुक्त विद्युत चुम्बकीय ब्रेक लगा होता है। इसे नियंत्रित स्टॉपिंग की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में मानक Y2 श्रृंखला मोटरों के प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन के रूप में डिज़ाइन किया गया है - Y2EJ के IEC फ्रेम आयाम और टर्मिनल बॉक्स लेआउट Y2 के समान हैं, जिससे इसे मशीन संरचना में बिना किसी संशोधन के उसी स्थान पर स्थापित किया जा सकता है। ब्रेक मोटर उत्पाद श्रृंखला यह 2-पोल (2,850 आरपीएम), 4-पोल (1,450 आरपीएम), 6-पोल (960 आरपीएम) और 8-पोल (720 आरपीएम) कॉन्फ़िगरेशन में 0.18 से 45 किलोवाट तक की क्षमता को कवर करता है।
मोटर के टर्मिनल बॉक्स के अंदर लगे हाफ-वेव रेक्टिफायर मॉड्यूल द्वारा 24 वोल्ट डीसी पर ब्रेक कॉइल को ऊर्जा प्रदान की जाती है। रेक्टिफायर को मुख्य तीन-फेज सप्लाई के दो फेजों से फीड किया जाता है, इसलिए मुख्य कॉन्टैक्टर के बंद होते ही मोटर के साथ ब्रेक भी एक साथ रिलीज हो जाता है - इसके लिए किसी अलग ब्रेक कंट्रोल सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है। यह एकीकृत डिजाइन पैनल वायरिंग को सरल बनाता है और टाइमिंग रिले या पीएलसी आउटपुट की आवश्यकता को समाप्त करता है, जो अन्यथा मोटर स्टार्ट और ब्रेक रिलीज को समन्वित करने के लिए आवश्यक होते।
| शक्ति सीमा | 0.18 – 45 किलोवाट |
| डंडे | 2 व्यक्ति / 4 व्यक्ति / 6 व्यक्ति / 8 व्यक्ति |
| ब्रेक प्रकार | वसंत ऋतु में लगाया गया, डीसी से जारी |
| ब्रेक वोल्टेज | 24 वोल्ट डीसी (इंटीग्रल रेक्टिफायर) |
| सामान्य रुकने का समय | 0.1 – 0.5 सेकंड |
| ब्रेक टॉर्क | 1.5–2.5 × रेटेड मोटर टॉर्क |
| मैनुअल रिलीज़ | सभी मॉडलों में मानक |
| सुरक्षा | आईपी54 (मोटर + ब्रेक) |
| इन्सुलेशन | क्लास एफ |
6. ब्रेक मोटर्स के अनुप्रयोग क्षेत्र
होइस्ट और क्रेन
चेन और वायर रोप होइस्ट, ओवरहेड ट्रैवलिंग क्रेन और जिब क्रेन ब्रेक मोटर्स के मुख्य अनुप्रयोग हैं। इंटीग्रल ब्रेक होइस्ट के निष्क्रिय रहने पर लटके हुए भार को स्थिर रखता है, जिससे गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाले बहाव या विस्थापन को रोका जा सकता है। 0.37 से 5.5 kW तक की Y2EJ 4-पोल श्रृंखला कार्यशाला होइस्ट और औद्योगिक क्रेनों की पूरी श्रृंखला को कवर करती है। मानव-चालित होइस्ट के लिए सुरक्षा नियमों के अनुसार एक विशिष्ट ब्रेक प्रदर्शन मानक की आवश्यकता होती है - कोरिया एवर-पावर सुरक्षा-वर्गीकृत लिफ्टिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त ब्रेक टॉर्क रेटिंग पर सलाह दे सकता है। |
पैकेजिंग और प्रसंस्करण मशीनें
फिलिंग मशीन, फॉर्म-फिल-सील पैकेजिंग लाइन, लेबलिंग मशीन और कार्टन इरेक्टर जैसी मशीनों को ऐसे मोटरों की आवश्यकता होती है जो चक्र पूरा होने पर एक निश्चित स्थिति पर रुकें और अगले चक्र शुरू होने तक उसी स्थिति को बनाए रखें। ब्रेक मोटर एनकोडर फीडबैक या सर्वो नियंत्रण के बिना यह कार्य करती है - ब्रेक प्रत्येक चक्र के रुकने पर लगता है, जिससे टूलिंग की स्थिति सटीक रूप से बनी रहती है। 0.18 से 2.2 kW क्षमता वाली Y2EJ 4-पोल और 6-पोल श्रृंखला अधिकांश पैकेजिंग मशीन ड्राइव आवश्यकताओं को पूरा करती है। |
भारी भार ढोने वाले झुके हुए बेल्ट और चेन कन्वेयर को मोटर के रुकने पर गुरुत्वाकर्षण के कारण विपरीत दिशा में चलने से रोकने के लिए ब्रेक मोटर की आवश्यकता होती है। Y2EJ ब्रेक बिना किसी बाहरी यांत्रिक अवरोध के भार को पीछे की ओर लुढ़कने से रोकता है।
ड्रिलिंग मशीनों, बोरिंग मिलों और खराद मशीनों पर ऊर्ध्वाधर अक्ष ड्राइव ब्रेक मोटरों का उपयोग करते हैं ताकि वर्कपीस को बदलते समय स्पिंडल हेड या क्रॉस-स्लाइड को स्थिति में बनाए रखा जा सके, जिससे गुरुत्वाकर्षण-चालित बहाव को रोका जा सके जो टूलिंग या वर्कपीस को नुकसान पहुंचा सकता है।
औद्योगिक रोलर दरवाजे, सेक्शनल दरवाजे और स्वचालित गेट ड्राइव, दरवाजे या गेट को किसी भी मध्यवर्ती स्थिति में रोकने और सुरक्षा एज सेंसर के सक्रिय होने पर दरवाजे को तुरंत रोकने के लिए Y2EJ ब्रेक मोटर्स का उपयोग करते हैं।
वार्पिंग मशीन, वाइंडिंग मशीन और टेंटरिंग फ्रेम ड्राइव को धागे के तनाव और वेब की स्थिति को बनाए रखने के लिए प्रत्येक पैटर्न परिवर्तन या रोल के अंत में तेज़ और दोहराने योग्य स्टॉपिंग की आवश्यकता होती है। ब्रेक मोटर कम रखरखाव बिंदुओं के साथ यांत्रिक क्लच-ब्रेक संयोजनों का स्थान लेते हैं।
7. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Cxm द्वारा संपादित
