1. ホイストにフェイルセーフブレーキモーターが必要な理由
クレーンのホイストは、重力に逆らって荷物を吊り上げ、保持します。ホイストモーターの電源が切れると（リフトサイクルの終了時に意図的に切れる場合でも、停電、モーターの過負荷トリップ、コンタクタの故障などによって意図せず切れる場合でも）、保持機構が作動していない限り、吊り下げられた荷物は重力によって落下します。制御不能な落下は、製品の損傷やクレーンの損傷から、人が乗っている場所や頭上作業エリアでの死亡事故に至るまで、深刻な事態を引き起こす可能性があります。
標準的な誘導電動機から電源が遮断されると、回転子は摩擦のみによって減速します。電源がない状態では回生ブレーキ作用は発生せず、同期速度が約20%以下では、電動機は有効な減速トルクを発生しません。機械式ブレーキのないホイスト電動機では、荷物は重力によって降下しますが、その速度はロープの速度と摩擦によってのみ制限されます。標準的な作業場用ホイストの場合、通常0.5～2.0m/s程度です。
ホイストギアの出力軸またはロードチェーンドラムに取り付けられた外部ブレーキは、別途取り付け、位置合わせ、および制御配線が必要です。ブレーキは、モーターコンタクタの動作と正確に同期する制御信号に接続する必要があります。モーターの電源遮断とブレーキ作動の間にタイミングのずれがあると、負荷のずれが生じる可能性があります。また、ホイストの外部ブレーキは定期的な手動調整が必要であり、一体型モーターブレーキよりもクレーン環境からの汚染を受けやすいという欠点があります。
Y2EJブレーキモーターは、モーターとブレーキを一体化した密閉型ユニットで、端子ボックスを共有しています。ブレーキへの直流電源は、モーターと同じ三相電源から内部整流器を介して供給されるため、モーターの通電と同時にブレーキが解除され、モーターの通電停止と同時にブレーキが作動します。外部ブレーキ配線、別個の取り付け、タイミングリレー、位置合わせ手順は一切不要です。この一体型設計により、外部ブレーキシステムにありがちな協調不良モードがすべて解消されます。
2. スプリング式ブレーキ：ホイストの安全性を確保するフェイルセーフ機構
Y2EJブレーキモーターは、スプリング作動式で電気的に解除される電磁ブレーキを採用しています。これはフェイルセーフ設計であり、スプリングによってブレーキが作動し、負荷が静止した状態がデフォルトとして維持されます。ブレーキを解除してモーターを運転するには、電力供給が必要です。つまり、意図的な停止、停電、過負荷トリップ、緊急停止など、電源が遮断されると、制御操作を必要とせずに自動的にブレーキが作動し、負荷が停止します。
昇降コンタクタが閉じると、三相電源がモータ巻線に供給され、直流整流器がブレーキコイルに供給されます。電磁石がばねの力に打ち勝ち、ブレーキが解除されます。モータは負荷の慣性に応じて0.5～1.5秒以内に定格速度まで加速します。
モーターは定格速度で負荷を昇降させます。ブレーキコイルは常に通電状態にあり、ブレーキディスクは接触することなく自由に回転します。運転中は摩耗が発生しません。
コンタクタが開きます。モータとブレーキコイルが同時に遮断されます。スプリングが50～150ミリ秒以内にブレーキディスクに接触します。モータは、ブレーキトルクと負荷の慣性に応じて、0.1～0.4秒で定格速度からゼロまで減速します。負荷は電力を必要とせずに無期限に静止状態を維持します。
ステップ3と同様に、ブレーキは自動的に作動します。荷物は確実に保持されます。ブレーキ保持のために補助電源は必要ありません。このフェイルセーフ特性こそが、スプリング式ブレーキをホイストやクレーン用途に必須とする理由です。
3. ブレーキトルクの選択：定格モータートルクの1.5倍～4倍
ブレーキトルクは、定格ホイスト速度から規定の停止時間内に荷重をゼロまで減速させ、最大定格荷重下で荷重が滑ることなく重力に抗して静止状態を維持できる十分なものでなければなりません。ホイスト用途におけるブレーキトルクの選定は、ホイストが資材運搬用ホイストか人員運搬用ホイストか、およびロープシステムの乗数係数によって異なります。
| ホイストアプリケーション | 必要な停止時間 | ブレーキトルク比 | 規制上の根拠 |
|---|---|---|---|
| 乗員昇降機（人員用リフト） | 0.15秒未満 | 3.0～4.0倍の評価 | EN 14492-2; AS 1418.3; 地域の吊り上げ規制 |
| 天井走行クレーン（安全使用荷重1トン以上） | 0.25秒未満 | 2.0～3.0倍の評価 | FEM 1.001; ISO 4301; EN 13001 |
| チェーンホイスト／作業場用ホイスト | 0.30秒未満 | 定格の1.5～2.5倍 | EN 14492-1; AS 1418.2 |
| ジブクレーン／旋回クレーンホイスト | 0.30秒未満 | 定格の1.5～2.5倍 | EN 13001; 現地のクレーン規制 |
| モノレール式ホイスト（梁下設置型） | 0.35秒未満 | 1.5～2.0倍の評価 | EN 14492-1 |
安全上の注意：人乗り用ホイストの場合、ウォームギアのセルフロック機能を主要な安全保持機構として頼りにしないでください。セルフロック機能は、振動、潤滑油粘度の温度変化、またはギア比が限界値に近い場合などに失われる可能性があります。人乗り用電動ホイストに関するEN 14492-2規格では、ギアトレインとは独立した別個の機構として、定格吊り下げ荷重トルクの少なくとも1.5倍の保持トルクが文書化され、試験済みの認定ブレーキが要求されています。
4. ホイストブレーキの停止時間計算
ω = 定格速度における角速度 (rad/s)
Mブレーキ＝ブレーキトルク（N・m）
M負荷 = モータ軸にかかる負荷トルク (N・m)
ω = 1,450 × π ÷ 30 = 151.8 ラジアン/秒
モーター定格トルク = 9,550 × 0.75 ÷ 1,450 = 4.95 N·m
J-total（モーター＋ドラム）＝0.012 kg·m²
Mブレーキ（2.0倍）= 9.9 N·m、モーターシャフトのM荷重 = 1.8 N·m
t = 0.012 × 151.8 ÷ (9.9 − 1.8) = 0.22秒 → 0.30秒以内
モータ軸における負荷トルクは、ロープシステム、ギアボックス比、およびプーリー効率によって反映される負荷の重力トルクです。負荷500 kg、ギアボックス比20:1、ギアボックス効率85%の2本撚りロープシステムの場合、モータにおけるM負荷は、(500 × 9.81 × 0.1) ÷ (2 × 20 × 0.85) = 490.5 ÷ 34 = 14.4 N·mとなります。ブレーキトルクがこの負荷トルクを、必要な安全倍率以上上回っていることを確認してください。
5. クレーン作業クラス：S3およびS4
モーターは、定められた運転時間だけ作動し、その後停止して休止時間を取り、これを一定間隔で繰り返します。Y2EJモーターの銘板出力は、S3運転時において、特定のサイクル継続時間係数（CDF）で定格されています。通常、運転時間は15%、25%、または40%です。S3 25% CDFで1.5kWの定格出力を持つY2EJモーターは、各運転期間が定格時間を超えず、かつ停止期間に十分な冷却が行われる限り、運転期間中に1.5kWの出力を得ることができます。ホイストやクレーンの運転は、通常の倉庫や作業場での運転では、通常S3 25%～40%の範囲に収まります。
S4 デューティでは、運転損失だけでなく、頻繁な始動時の熱損失もモータ全体の発熱のかなりの部分を占めるため、これを考慮に入れています。1 時間あたり 60 回以上の吊り上げを行う高頻度サイクル運転のクレーン (製鉄所クレーン、コンテナクレーン、高スループット産業用クレーンなど) では、モータを S4 デューティ用に選定するか、1 時間あたりの始動回数を Y2EJ の最大許容始動周波数と比較検証する必要があります。Korea Ever-Power Y2EJ シリーズモータは、連続サイクル運転で 1 時間あたり最大 240 回の制動動作に対応しています。
6. クレーンおよびホイスト用韓国エバーパワーY2EJ
韓国エバーパワーY2EJシリーズブレーキモーターは、チェーンホイスト、作業場天井クレーン、ジブクレーン、モノレールホイストの標準仕様です。一体型スプリング式電磁ブレーキは、選択したサイズとブレーキモデルに応じて、定格モータートルクの1.5～4.0倍の静的保持トルクを提供し、軽量作業場チェーンホイストから重量生産クレーンまで、あらゆる用途に対応します。Y2EJシリーズは、以下の製品で入手可能です。 ブレーキモーター製品セクション.
非常に速い停止時間（人乗りの場合0.15秒未満）が求められるホイスト用途、または長い横移動距離で棚位置での正確な停止が求められるクレーン橋の場合、韓国エバーパワーは以下を推奨します。 技術チームへの連絡 用途のデューティクラス、ロープシステム、および必要な停止距離に特化したモーターブレーキシステムのサイズ決定のため。
| パワーレンジ | 0.18～45kW |
| ポール（ホイスト） | 4P（1,450rpm）標準 |
| ブレーキの種類 | スプリング式、DCリリース |
| ブレーキコイル電圧 | 24V DC（整流器内蔵） |
| 停止時間（標準値） | 0.10～0.40秒 |
| ブレーキトルク比 | 定格モータートルクの1.5～4.0倍 |
| 1時間あたりの最大開始回数 | 240回のブレーキ操作/時間 |
| 手動リリース | 全モデルに標準装備 |
| 保護 | IP54モーター＋ブレーキ |
7. クレーンおよびホイストの用途
天井走行クレーン（EOTクレーン）
工場や倉庫で使用されるシングルガーダー式およびダブルガーダー式の電動天井走行クレーン（EOTクレーン）は、ロープドラムギアボックスを備えた4極（1,450rpm）の0.75～15kW範囲のY2EJブレーキモーターを昇降機構に使用しています。ブリッジ走行およびクロス走行駆動部には、それぞれ0.37～3.0kW範囲のY2EJモーターが使用され、各トラバースの終端で正確な位置決めと無負荷停止を実現します。すべてのEOTクレーン昇降モーターのブレーキトルクは定格の2.0～3.0倍です。屋内産業用クレーン用途では、IP54の筐体が標準です。 |
チェーンホイストおよび作業場用昇降装置
0.25～5トンの電動チェーンホイストには、0.18～2.2kWの出力範囲のY2EJブレーキモーターが使用されています。ブレーキモーターは、あらゆる電動チェーンホイスト設計の中核となる部品であり、定格速度でチェーンを持ち上げ、停止時には荷重を無期限に保持し、下降時には下降速度を制限します。韓国エバーパワー社のY2EJ 4極ブレーキモーターは、定格ブレーキトルクの1.5～2.5倍の出力を持ち、コンパクトで信頼性が高く、コスト効率に優れたホイストモーターユニットを必要とするチェーンホイストOEMメーカーの標準仕様となっています。 |
ワークショップ用ジブクレーンおよび最大2トンの柱型旋回クレーンは、昇降用にY2EJ 0.37～2.2kWモーターを使用し、旋回駆動には別途Y2EJモーターまたは標準モーターを使用します。コンパクトな4極Y2EJモーターは、クレーンフックの経路寸法を大きくすることなく、標準の昇降トロリー内に収まります。
自動車組立、食品加工、倉庫でのピッキング・プレース作業で使用されるモノレール式ホイストシステムでは、作業ステーションへの位置決めを正確に行うために、Y2EJ 0.18～3.0kWのモーターが使用されています。ブレーキモーターにより、ホイストモーター停止時に荷物が作業ステーション間を移動するのを防ぎます。
ドックレベラーのリップおよびプラットフォーム駆動モーターには、車両積載中にレベラーを任意の中間位置に保持するためのフェイルセーフブレーキが必要です。Y2EJ 0.37～0.75kW、ブレーキトルク2.0倍は、電動ドックレベラー駆動ユニットの標準仕様です。
貨物用エレベーターおよび中二階貨物用エレベーター（乗客用エレベーターを除く）には、定格ブレーキトルクの2.0～3.0倍の制動トルクを持つY2EJブレーキモーターが使用されます。Y2EJ 4極0.75～5.5kWシリーズは、標準走行速度0.15～0.30m/sで、最大約500kgの安全使用荷重（SWL）の貨物用エレベーターに対応します。
8. よくある質問
Cxmによる編集
