1. Ako funguje brzdový motor
Brzdový motor integruje trojfázový asynchrónny motor s elektromagnetickou brzdou do jednej kompaktnej jednotky. Brzda je namontovaná na nepoháňanom konci hriadeľa motora, vo vnútri ochranného krytu, ktorý je súčasťou skrine motora. Motor a brzda zdieľajú tú istú svorkovnicu, čo zjednodušuje elektrickú inštaláciu – hlavné trojfázové napájanie štandardným spôsobom pripája vinutie motora a samostatné jednosmerné napájanie (zvyčajne 24 V jednosmerného prúdu, odvodené z usmerňovacieho modulu v svorkovnici motora alebo z ovládacieho panela) napája brzdovú cievku.
Kritickým prevádzkovým princípom je dizajn odolný voči poruchám: brzda sa zapína mechanicky silou pružiny a uvoľňuje sa elektricky jednosmerným elektromagnetom. To znamená, že výpadok napájania, núdzové zastavenie alebo akékoľvek prerušenie napájania spôsobí automatické zapojenie brzdy bez akéhokoľvek riadiaceho signálu – záťaž je zaistená ako predvolený stav, nie ako aktívna riadiaca činnosť.
Trojfázové napájanie napája vinutie motora súčasne s jednosmerným napájaním brzdovej cievky. Elektromagnet prekonáva silu pružiny a uvoľňuje kotvu z brzdového kotúča, čím umožňuje otáčanie hriadeľa. Motor zrýchli na prevádzkovú rýchlosť v priebehu 1 až 3 sekúnd.
Motor poháňa záťaž menovitými otáčkami. Brzdová cievka zostáva pod napätím, čím drží brzdu otvorenú. Brzdový kotúč sa voľne otáča s hriadeľom – počas normálnej prevádzky nedochádza ku kontaktu medzi rotujúcim brzdovým kotúčom a stacionárnou brzdovou doskou.
Trojfázové napájanie a cievka jednosmernej brzdy sa súčasne odpoja od napätia. Sila pružiny okamžite pritlačí kotvový kotúč k treciemu brzdovému kotúču. Trecie brzdenie spomalí hriadeľ do úplného zastavenia v priebehu 0,1 až 0,5 sekundy v závislosti od brzdného momentu a zotrvačnosti zaťaženia.
2. Princíp elektromagnetickej brzdy s pružinovým ovládaním
Elektromagnetická brzda vo vnútri brzdového motora Y2EJ pozostáva z piatich kľúčových komponentov, ktoré sú všetky sústredne namontované na predĺžení hriadeľa motora na strane NDE:
Drážkovaný s hriadeľom motora a otáča sa s ním. Vyrobený z trecieho materiálu s vysokým a stabilným koeficientom trenia v celom rozsahu prevádzkových teplôt. Brzdový kotúč je opotrebovávaným prvkom v brzdovej zostave – jeho hrúbka sa s každým brzdením zmenšuje a nastavenie vzduchovej medzery musí kompenzovať nahromadené opotrebenie.
Oceľový kotúč, ktorý sa axiálne posúva po vodiacich čapoch, ale neotáča sa. Keď je brzda zabrzdená, tlačné pružiny tlačia kotúčovú kladku proti rotujúcemu brzdovému kotúču, čím vytvárajú zvieraciu silu, ktorá generuje brzdný moment. Keď je elektromagnet pod napätím, odtiahne kotúčovú kladku od brzdového kotúča proti sile pružiny, čím vytvára vzduchovú medzeru, ktorá umožňuje voľné otáčanie.
Viaceré tlačné pružiny po obvode brzdy zabezpečujú zvieraciu silu, keď je elektromagnet bez napätia. Sila pružiny určuje statický prídržný moment brzdy. Pružiny sú dimenzované tak, aby poskytovali brzdný moment pri špecifikovanom násobku menovitého krútiaceho momentu motora – zvyčajne 1,5 až 2,0-násobku menovitého krútiaceho momentu motora, aby udržali bremená na svahoch alebo zabránili posunu v dôsledku vonkajších síl.
Cievka jednosmerného elektromagnetu namontovaná v kryte brzdy. Keď je napájaná jednosmerným napätím (v Kórei zvyčajne 24 V DC série Ever-Power Y2EJ, odvodeným z polvlnného alebo celovlnného usmerňovača z trojfázového napájania motora), vytvára magnetické pole, ktoré priťahuje kotvový kotúč od brzdového kotúča proti sile pružiny, čím vytvára uvoľňovaciu vzduchovú medzeru 0,1 až 0,3 mm.
Mechanická páka na kryte brzdy, ktorá umožňuje manuálne uvoľniť brzdu bez jednosmerného napájania. Manuálne uvoľnenie sa používa na polohovanie pri údržbe, spúšťanie bremena počas výpadku napájania a pri prvom uvedení do prevádzky. Pred obnovením výrobnej prevádzky motora sa musí manuálne uvoľnenie deaktivovať a páka sa musí vrátiť do normálnej polohy.
3. Výber brzdného momentu a času zastavenia
Dva kľúčové parametre výberu brzdy sú požadovaný brzdný moment a požadovaný čas zastavenia. Tieto dva parametre sú prepojené prostredníctvom rýchlosti spomalenia a zotrvačnosti záťaže, takže ich treba špecifikovať spoločne, a nie samostatne.
| Aplikácia | Požadovaný čas zastavenia | Typický pomer brzdného momentu | Poznámky |
|---|---|---|---|
| Zdvihák s obsluhou | < 0,15 s | 3,0–4,0 × menovitý krútiaci moment motora | Požiadavka bezpečnostných predpisov; naddimenzovaná brzda pre núdzové situácie |
| Materiálový výťah / žeriav | < 0,3 s | 1,5–2,5 × menovitý krútiaci moment motora | Udržanie bremena po polohovaní; rýchle zastavenie, aby sa zabránilo kývaniu |
| Dopravník (polohovanie) | < 0,5 s | 1,5–2,0 × menovitý krútiaci moment motora | Presná poloha zastavenia pre presun produktu; zabránenie posunu |
| Baliaci stroj | < 0,3 s | 1,5–2,0 × menovitý krútiaci moment motora | Polohovanie nástrojov; zabránenie zaseknutiu produktu; blokovanie bezpečnostného krytu |
| Držanie (nie je potrebný žiadny pohyb) | Iba statické držanie | 1,2–1,5 × menovitý krútiaci moment motora | Šikmý dopravník; vertikálna os; zabránenie spätnému chodu |
4. Pracovný cyklus a tepelné hodnotenie brzdy
Pri každom brzdení sa kinetická energia rozptýli vo forme tepla na trecej ploche brzdového kotúča. Tepelná kapacita brzdy obmedzuje maximálny počet brzdných udalostí za hodinu, kým sa brzdový kotúč prehreje a trecie vlastnosti sa zhoršia. Toto je limit pracovného cyklu brzdy a je nezávislý od pracovného cyklu motora.
Pri každom brzdení z menovitých otáčok do pokojového stavu sa rozptýli kinetická energia E = ½ × J × ω². Pre motor s výkonom 4 kW pri 1 450 ot./min s J = 0,04 kg·m² platí E = 0,5 × 0,04 × (151,8)² = 461 J. Ak sa motor spúšťa a zastavuje 60-krát za hodinu, brzda rozptýli v priemere 461 × 60 = 27 660 J/hodinu = 7,7 W. Toto musí zostať v rámci menovitej priemernej tepelnej rozptylovej kapacity brzdy.
Brzdový kotúč sa opotrebováva rýchlosťou úmernou brzdnej energii na brzdnú udalosť a nepriamo úmernou odolnosti materiálu kotúča voči opotrebovaniu. Brzdy série Korea Ever-Power Y2EJ sú navrhnuté na minimálne 2 milióny brzdných cyklov z menovitých otáčok pri menovitom brzdnom momente predtým, ako je potrebné vymeniť kotúč, za predpokladu normálnych okolitých teplôt a zriedkavého núdzového brzdenia. Vzduchová medzera medzi kotvou a brzdovým kotúčom sa s opotrebovaním kotúča zväčšuje; brzdu je potrebné nastaviť, keď vzduchová medzera prekročí maximálnu špecifikovanú hodnotu (zvyčajne 0,5 až 0,8 mm, v závislosti od veľkosti brzdy).
Brzdy série Korea Ever-Power Y2EJ sú dimenzované na až 240 brzdných cyklov za hodinu (prevádzková trieda AC3 podľa IEC 60947) pri menovitom brzdnom momente a menovitých otáčkach motora. Tento limit platí pre aplikácie s nepretržitým opakujúcim sa cyklom, ako sú baliace stroje a dopravníky s krátkym cyklom. Aplikácie presahujúce 240 brzdných cyklov za hodinu vyžadujú brzdový motor s vyššou prevádzkovou triedou, ktorý je k dispozícii ako špeciálna špecifikácia na požiadanie.
5. Brzdový motor série Ever-Power Y2EJ od spoločnosti Korea
Séria Korea Ever-Power Y2EJ je trojfázový asynchrónny motor s integrovanou pružinovou elektromagnetickou brzdou. Je navrhnutý ako priama náhrada za štandardné motory série Y2 v aplikáciách vyžadujúcich riadené zastavenie – Y2EJ má rovnaké rozmery rámu IEC a rozloženie svorkovnice ako Y2, čo umožňuje jeho inštaláciu v rovnakom priestore bez akejkoľvek úpravy konštrukcie stroja. sortiment brzdových motorov pokrýva 0,18 až 45 kW v konfiguráciách 2-pólový (2 850 ot./min.), 4-pólový (1 450 ot./min.), 6-pólový (960 ot./min.) a 8-pólový (720 ot./min.).
Brzdová cievka je napájaná jednosmerným napätím 24 V z polvlnného usmerňovacieho modulu inštalovaného vo svorkovnici motora. Usmerňovač je napájaný z dvoch fáz hlavného trojfázového napájania, takže brzda sa uvoľní súčasne s motorom, keď sa hlavný stýkač zatvorí – nie je potrebný samostatný obvod riadenia brzdy. Táto integrovaná konštrukcia zjednodušuje zapojenie do rozvádzača a eliminuje časové relé alebo výstup PLC, ktoré by inak boli potrebné na koordináciu štartu motora a uvoľnenia brzdy.
| Rozsah výkonu | 0,18 – 45 kW |
| Poliaci | 2P / 4P / 6P / 8P |
| Typ brzdy | Pružinové, uvoľnenie jednosmerným prúdom |
| Brzdné napätie | 24 V DC (integrovaný usmerňovač) |
| Typický čas zastavenia | 0,1 – 0,5 s |
| Brzdný moment | 1,5–2,5 × menovitý krútiaci moment motora |
| Manuálne uvoľnenie | Štandard vo všetkých modeloch |
| Ochrana | IP54 (motor + brzda) |
| Izolácia | Trieda F |
6. Oblasti použitia brzdových motorov
Zdviháky a žeriavy
Reťazové a lanové kladkostroje, mostové žeriavy a otočné žeriavy sú primárnym použitím brzdových motorov. Integrovaná brzda drží zavesené bremeno v pokoji, kedykoľvek sa kladkostroj aktívne nepohybuje, čím zabraňuje posunu alebo posunu vplyvom gravitácie. Štvorpólový rad Y2EJ s výkonom 0,37 až 5,5 kW pokrýva celý sortiment dielenských kladkostrojov a priemyselných žeriavov. Bezpečnostné predpisy pre kladkostroje s obsluhou vyžadujú špecifickú normu pre výkon brzdy – spoločnosť Korea Ever-Power vám môže poradiť s vhodným menovitým brzdným momentom pre bezpečnostne klasifikované zdvíhacie aplikácie. |
Baliace a spracovateľské stroje
Plniace stroje, baliace linky na tvarovanie, plnenie a uzatváranie, etiketovacie stroje a montéry kartónov vyžadujú motory, ktoré sa po dokončení cyklu zastavia v opakovateľnej polohe a udržia túto polohu až do začiatku ďalšieho cyklu. Brzdový motor to dosahuje bez spätnej väzby od enkodéra alebo servoriadenia – brzda sa zapne pri každom zastavení cyklu a presne udržiava polohu nástroja. 4-pólový a 6-pólový rad Y2EJ s výkonom 0,18 až 2,2 kW pokrýva väčšinu požiadaviek na pohon baliacich strojov. |
Šikmé pásové a reťazové dopravníky prevážajúce ťažké bremená vyžadujú brzdový motor, aby sa zabránilo spätnému chodu v dôsledku gravitácie po zastavení motora. Brzda Y2EJ zabraňuje spätnému chodu bremena bez akejkoľvek externej mechanickej dorazovej brzdy.
Pohony vertikálnych osí na vŕtačkách, vyvrtávačkách a sústruhoch používajú brzdové motory na udržanie vretenovej hlavy alebo priečneho sane v polohe počas výmeny obrobku, čím sa zabráni driftu spôsobenému gravitáciou, ktorý by mohol poškodiť nástroje alebo obrobok.
Priemyselné rolovacie brány, sekcionálne brány a pohony automatizovaných brán používajú brzdové motory Y2EJ na udržanie brány alebo brány v akejkoľvek medzipolohe a na zabezpečenie okamžitého zastavenia brány v prípade aktivácie snímača bezpečnostnej lišty.
Osnovovacie stroje, navíjačky a pohony napínacích rámov vyžadujú rýchle a opakovateľné zastavenie pri každej zmene vzoru alebo na konci valca, aby sa udržalo napätie priadze a poloha pásu. Brzdové motory nahrádzajú mechanické kombinácie spojky a brzdy s menším počtom bodov údržby.
7. Často kladené otázky
Upravil Cxm
