Как подключить выпрямитель для электромагнитного тормоза двигателя?
Схемы торможения асинхронных двигателей
После отключения от сети электродвигатель продолжает движение по инерции. При этом кинетическая энергия расходуется на преодоление всех видов сопротивлений движению. Поэтому скорость электродвигателя через промежуток времени, в течение которого будет израсходована вся кинетическая энергия, становится равной нулю.
Такая остановка электродвигателя при движении по инерции называется свободным выбегом . Многие электродвигатели, работающие в продолжительном режиме или со значительными нагрузками, останавливают путем свободного выбега.
В тех же случаях, когда продолжительность свободного выбега значительна и оказывает влияние на производительность электродвигателя (работа с частыми пусками), для сокращения времени остановки применяют искусственный метод преобразования кинетической энергии, запасенной в движущейся системе, называемый торможением .
Все способы торможения электродвигателей можно разделить на два основных вида: механическое и электрическое.
При механическом торможении кинетическая энергия преобразуется в тепловую, за счет которой происходит нагрев трущихся и прилегающих к ним частей механического тормоза.
При электрическом торможении кинетическая энергия преобразуется в электрическую и в зависимости от способа торможения двигателя либо отдается в сеть, либо преобразуется в тепловую энергию, идущую на нагрев обмоток двигателя и реостатов.
Наиболее совершенными считают такие схемы торможения, при которых механические напряжения в элементах электродвигателя незначительны
Схемы динамического торможения асинхронных двигателей
Для управления моментом при динамическом торможении асинхронным двигателем с фазным ротором по программе с заданием времени используются узлы схем, приведенные н а рис. 1, из которых схема р и с. 1, а применяется пр и наличии сети постоянного тока, а схема рис. 1, б — при отсутствии ее.
В качестве тормозных резисторов в роторе используются пусковые резисторы R1, включение которых в режиме динамического торможения производится отключением контакторов ускорения, показанных в рассматриваемых узлах схем условно в виде одного контактора КМ3, команда на отключение которого подается блокировочным контактом линейного контактора КМ1.
Рис. 1 Схемы управления динамическим торможением асинхронных двигателей с фазным ротором с заданием времени при наличии и отсутствии сети постоянного тока
Эквивалентное значение постоянного тока в обмотке статора при торможении обеспечивается в схеме рис. 1, а дополнительным резистором R2, а в схеме рис. 1. б соответствующим выбором коэффициента трансформации трансформатора Т.
Контактор торможения КМ2 может быть выбран как на постоянном, так и на переменном токе в зависимости от требуемого числа включений в час и использования пусковой аппаратуры.
Приведенные н а рис. 1 схемы управления могут использоваться для управления режимом динамического торможения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Для этого обычно используется схема с трансформатором и выпрямителем, приведенная на р и с. 1 , б.
Схемы торможения противовключением асинхронных двигателей
При управлении моментом при торможении противовключением асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с контролем скорости применяется узел схемы, приведенный на рис. 2.
В качестве реле противовключения используется реле контроля скорости SR, укрепляемое на двигателе. Реле настраивается на напряжение отпадания, соответствующее скорости, близкой к нулю и равной (0,1 — 0,2) ω уст.
Схема используется для остановки двигателя с торможением противовключением в реверсивной (рис. 2, а) в в нереверсивной (рис. 2, б) схемах. Команда SR используется для отключения контакторов КМ2 или КМЗ и КМ4, отключающих обмотку статора от напряжения сети при скорости двигателя, близкой к нулю. При реверсировании двигателя команды SR не используются.
Рис. 2 Узлы схемы управления торможения противовключением асинхронного двигателя с коооткозамкнутым ротором с контролем скорости при остановке в реверсивной и нереверсивной схемах
Узел управления асинхронным двигателем с фазным ротором в режиме торможения противовключеиием с одной ступенью, состоящей из R1 и R2, приведен на рис. 3. Управляющее реле противовключения KV, в качестве которого применяется, например, реле напряжения постоянного тока типа РЭВ301, которое подключено к двум фазам ротора через выпрямитель V. Реле настраивается на напряжение отпадания.
Часто для настройки реле KV используется дополнительный резистор R3. Схема в основном применяется при реверсировании АД со схемой управления, приведенной на рис. 3, а, но может использоваться и при остановке в нереверсивной схеме управления, приведенной на рис. 3, б.
При пуске двигателя реле противовключения КV не вклгочатся и ступень противовключения резистора ротора R1 выводится сразу после подачи управляющей команды на пуск.
Реле KV отключает контакторы КМ4 и КМ5 и тем самым вводит полное сопротивление Rl + R 2 ротор двигателя.
В конце процесса торможения при скорости асинхронного двигателя, близкой к нулю и составляющей примерно 10 — 20 % установившейся начальной скорости ω пер = (0,1 — 0,2) ωуст , реле KV отключается, обеспечивая команду на отключение ступени противовключения R1 с помощью контактора КМ4 и на реверсирование электродвигателя в реверсивной схеме или команду на остановку электродвигателя в нереверсивной схеме.
В приведенных схемах в качестве управляющего устройства может применяться командоконтроллер и другие аппараты.
Схемы механического торможения асинхронных двигателей
При остановке асинхронных двигателей, а также для удержания механизма передвижения или подъема, например в крановых промышленных установках, в неподвижном состоянии при отключенном двигателе применяется механическое торможение. Оно обеспечивается электромагнитными колодочными или другими тормозами с трехфазным электромагнитом переменного тока, который при включении растормаживает тормоз. Электромагнит тормоза YB включается и отключается вместе с двигателем (рис 4, а).
Напряжение на электромагнит тормоза YB может подаваться контактором торможения КМ2, если нужно отключать тормоз не одновременно с двигателем, а с некоторой задержкой по времени, например после окончания электрического торможения (рис. 4, б)
Выдержку времени обеспечивает реле времени КТ, получающее команду на начало отсчета времени, обычно при отключении линейного контактора КМ1 (рис. 4, в).
Рис. 4. Узлы схем, осуществляющих механическое торможение асинхронных двигателей
В асинхронных электроприводах применяются также электромагнитные тормоза постоянного тока при управлении электродвигателем от сети постоянного тока.
Схемы конденсаторного торможения асинхронных двигателей
Для торможения АД с короткозамкнутым ротором применяется также конденсаторное торможение с самовозбуждением. Оно обеспечивается конденсаторами C1 — С3, подключенными к обмотке статора. Включаются конденсаторы по схеме звезды (рис. 5, а) или треугольника (рис. 5, б).
Рис. 5. Узлы схем, осуществляющих конденсаторное торможение асинхронных двигателей
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Мотор в качестве электромагнитного тормоза
Я занимаюсь разработкой бесколлекторных моторов в компании Impulsor. В последнее время к нам часто обращаются для разработки мотора/генератора, который будет выступать в качестве тормоза. В данной статье я расскажу об особенностях такого применения моторов, какие при этом преимущества и недостатки, и как реализовать такой режим работы.
Преимущества и варианты использования
Использование мотора в качестве тормоза даёт ряд преимуществ и параметров, которых не достичь, используя другие, доступные на данный момент, виды тормозов. Однако у данного подхода есть и недостатки.
- Быстрый режим включения/выключения и выставления тормозного момента.
- Широкий диапазон рабочих оборотов. Возможно сделать и сверх оборотистый тормоз ( до 100 000 rpm), так наоборот и очень медленный.
- Плавная установка нагрузки, отсутствие возможности случайной блокировки вала.
- Отсутствие пыли и отработанных материалов от тормоза. Можно использовать в помещении или замкнутом объёме.
- Можно использовать в качестве генератора.
Недостатки:
- Ограничения по рабочей температуре до 150, 200 градусов. Немного поднять температуру возможно, но при этом цена изделия возрастает очень сильно.
- Обычный тормоз из диска и колодок в тех же габаритах будет эффективнее.
- Сильные ограничения по моменту на низких оборотах и невозможность полностью заблокировать вал. Данное ограничение можно обойти с применением контроллера с внешним питанием.
- Постоянное наличие небольшого тормозного момента.
Благодаря своей скорости, точности и чистоте, такой тормоз незаменим в лабораториях и закрытых приборах. Близким аналогом мотора-тормоза, является порошковый тормоз. Он такой же быстрый, не создаёт пыль, но он не может работать на высоких оборотах и большинство существующих моделей и вовсе ограниченны 1500-3000rpm. Обычный дисковый тормоз не способен обеспечить такую же точность и стабильность работы.
Режимы работы
Для электромагнитного тормоза доступны 3 режима торможения, они различаются тем, куда идёт энергия от торможения:
- Режим замыкания и выделения тепла непосредственно в моторе.
- Выделение тепла на внешней нагрузке, сопротивлении или биполярном транзисторе.
- Рекуперация и зарядка аккумулятора.
Далее я подробнее расскажу об этих режимах для моторов синхронного типа с постоянными магнитами BLDC, также это применимо и к обычным DC.
1. Режим замыкания
Это самый простой режим. В нём контакты мотора просто замыкаются, и тормозная мощность выделяется на сопротивлении обмотки мотора. Моторы изначально спроектированы с уклоном на охлаждение и к тому же они обладают достаточно большой массой и теплоёмкостью. Это позволяет достаточно интенсивно использовать такой режим без доработок мотора/генератора.
Для реализации данного режимы достаточно диодного моста и механического (кнопки, рубильника или реле) или электронного ключа (MOSFET, IGBT). Для корректировки тормозного усилия применяется ШИМ, который задаёт скважность открытия ключа. Схема подключения выглядит следующим образом:
Данный режим имеет интересную особенность. С ростом оборотов максимальный тормозной момент будет падать. Это связанно с тем, что обмотка мотора имеет значительную индуктивность и с ростом оборотов, растёт и частота токов. В результате реактивное сопротивление обмотки превысит активное и мощность потерь будет ниже максимально возможной для этого мотора. Характерная зависимость максимального тормозного момента от оборотов показана на графике ниже:
Несмотря на то, что любой готовый мотор можно сразу использовать в таком режиме, такой режим не позволит раскрыть весь потенциал изделия. Однако характеристики работы тормоза в таком режиме можно значительно повысить, есть его изначально проектировать как тормоз.
У этого режима есть ещё один важный недостаток. Из-за быстрого и резкого замыкания и размыкания обмоток будут возникать сильные электромагнитные помехи. Также диодный мост должен быть рассчитан на большие импульсные токи.
2. С внешней нагрузкой
В данном режиме основным источником выделения тепла от торможения служит внешнее сопротивление. Этот режим гораздо более эффективный, так как тормозная мощность более не ограниченна теплоотводом тепла мотора, а радиатор на сопротивлении можно сделать сколь угодно большим. Кроме того, если правильно подстраивать величину сопротивления, то максимальный тормозной момент будет выше, чем просто при замыкании и чем выше обороты, тем существеннее это будет проявляться.
Для реализации данного режима также необходим диодный мост, но после него включается либо механический реостат, либо биполярный транзистор со схемой контроля тока, либо сопротивления (схема электронной нагрузки). Схема подключения выглядит следующим образом:
При малой величине внешнего сопротивления относительно сопротивления мотора, характер тормозного момента будет близок к первому режиму. При увеличении сопротивления точка пикового момента будет смещаться к большим оборотам, и максимальная тормозная мощность будет расти. Динамика изменения тормозного момента с ростом сопротивления нагрузки показана на графике ниже:
Данный режим позволяет получить на нужном диапазоне рабочих оборотов участок, на котором тормозной момент возрастает с ростом оборотов. Этот режим работы крайне удачный, так как он позволяет стабилизировать обороты или ограничить их. Образуется стабильная система с обратной связью.
3. Рекуперация
Данный режим самый сложный в реализации. Он требует контроллера (ESC) наподобие тех, что применяется для управления бесколлекторными моторами BLDC. Но при этом данный режим и самый эффективный. Он способен устранить большинство недостатков тормоза такого типа. Так, например, контроллер позволит полностью блокировать вал мотора, он позволит использовать тормоз одновременно в режиме генерации и контролируемого торможения и в данном режиме можно достигнуть тормозных моментов значительно выше, чем в предыдущих 2х.
В данной статье я не буду подробно описывать устройство контроллера и алгоритмы его работы, т.к. эта тема для отдельной статьи, а возможно и не одной. Для желающих разобраться в данном вопросе можно изучить принцип работы контроллера в электротранспорте (велосипедах, самокатах) и то как в них реализованы алгоритмы торможения и рекуперации.
nataliyatovmach.pro
В качестве источников постоянного тока для динамического торможения асинхронных подъемных двигателей применяют тиристорные выпрямители.
Двухполупериодный выпрямитель рис а, содержит лишь два силовых полупроводниковых прибора (тиристоры Т1 и Т2), однако прикладываемое к ним максимальное напряжение сравнительно велико, а вторичная обмотка питающего трансформатора должна иметь среднюю точку. Однофазный мостовой полууправляемый выпрямитель рис. б, не имеет этого недостатка, но содержит дополнительно диоды Д1 и Д2. Кроме того, выпрямитель может потерять управляемость, если снять управляющие импульсы с тиристоров Т1 и Т2, когда в цепи нагрузки протекает непрерывный ток. В этом случае один из тиристоров продолжает оставаться постоянно открытым, так как в непроводящий полупериод он подпитывается током со стороны нагрузки за счет запасенной в ней электромагнитной энергии. При этом в цепи нагрузки будет протекать ток, равный половине максимального. Для предотвращения этого явления можно:
- ввести в схему обратный диод Д3, который устраняет влияние индуктивности нагрузки на работу выпрямителя;
- выполнить схему управления тиристорами так, чтобы при включенном напряжении питания выпрямителя снятие управляющих импульсов не могло произойти;
- выполнить схему выпрямителя согласно рис. в, в этом случае функции обратного диода выполняют диоды Д1 и Д2, однако схема управления тиристорами Т1 и Т2 при этом усложняется, так как необходима гальваническая развязка их цепей управления.
Не полностью управляемая трехфазная нулевая схема (рис г) также сравнительно проста, но при малых углах проводимости тиристоров загрузка фаз током существенно неравномерна. Этого недостатка не имеет полностью управляемая трехфазная нулевая схема (рис. д). В обеих схемах через вторичные обмотки питающего трансформатора протекает прерывистый выпрямленный ток. В результате на 35% возрастает требуемая габаритная мощность питающего трансформатора и, кроме того, в трансформаторе возникают пульсирующие магнитные потоки вынужденного намагничивания, которые замыкаются через окружающее пространство.
Полууправляемая трехфазная мостовая схема (рис. е) довольно сложна, однако не имеет недостатков, присущим трехфазным нулевым схемам. Она так же, как и схема, на (рис. б), может терять управляемость из-за влияния индуктивности нагрузки.
Для динамического торможения низковольтных подъемных двигателей применяют сдвоенный двухполупериодный выпрямитель (рис.ж) на неуправляемых диодах Д1-Д2 с регулированием напряжения на первичной стороне питающего трансформатора с помощью двух встречно-параллельно включенных тиристоров Т1 и Т2 с одинаковыми углами открывания, сдвинутыми на 180 0 . При таком симметричном управлении постоянная составляющая тока в первичной обмотке трансформатора равна нулю. Если же углы открывания тиристоров различны, то появляется постоянная составляющая тока, для которой первичная обмотка трансформатора представляет весьма небольшое сопротивление, и потребляемый из сети ток резко возрастает. Это может привести к выходу из строя тиристоров и трансформатора.
Тиристорный выпрямитель для динамического торможения обязательно должен содержать силовой (разделительный) трансформатор для потенциального отделения питающей сети 380 В (или 660 В) от цепей постоянного тока, чтобы в случае перекрытия контактора динамического торможения напряжением 6000 В его высокий потенциал не распространился на всю сеть 380 В.
Питание выпрямителя осуществляется от однофазного трансформатора Т р с отпайками для выбора необходимой величины максимального тока динамического торможения.
Тиристоры Т1 и Т2 (на ток 160 или 320 А с естественным охлаждением) выпрямителя управляются магнитным усилителем У1 типа ТУМА-4-11. Рабочие обмотки А-Х и В-Y усилителя питаются через отпайки частью вторичного напряжения трансформатора Т р . В полупериод, являющийся проводящим по отношению, например, к тиристору Т1, происходит перемагничивание сердечника усилителя через обмотку А-Х, а цепь обмотки В-Y заперта диодом Д4. В этих условиях по цепи обмотки А-Х протекает весьма небольшой намагничивающий ток. В момент, когда магнитный поток в сердечнике достигнет величины насыщения, напряжение, приложенное к форсирующей цепочке R1C1, начнет резко возрастать. При этом, благодаря дифференцирующему действию емкости С1, будет сформирован импульс тока, который пройдет через управляющий переход тиристора Т1 и вызовет его отпирание. В следующий полупериод аналогично рассмотренному произойдет отпирание тиристора Т2, а по цепи обмотки А-Х ток протекать не будет благодаря запирающему действию диода Д3. В этот полупериод происходит полный разряд емкости С1 через резистор R1 и обратное перемагничивание сердечника с обмоткой А-Х до начального состояния, которое определяется алгебраической суммой ампер-витков обмоток управления усилителя. При изменении ампер-витков происходит, соответственно, изменение и начальной индукции в сердечнике, которая, в свою очередь, определяет угол отпирания тиристоров.
Чтобы выпрямитель не мог потерять управляемость, рабочие обмотки усилителя питаются повышенным напряжением по отношению к номинальному(для усилителя ТУМА-4-11 питающее напряжение принимается равным 160-170 В при номинальном напряжении 127 В). В результате при любых суммарных ампер-витках обмоток управления сердечники магнитного усилителя в рабочие полупериоды доводятся до насыщения и на тиристоры продолжают поступать управляющие импульсы. Ток динамического торможения регулируется при этом не до нуля, а до некоторой минимальной величины. Благодаря этому исключаются случаи ложного срабатывания защиты из-за отключения реле контроля тока РКТ, если в процессе динамического торможения выпрямитель системой управления регулируется на минимум выходного тока. Тормозной момент, создаваемый минимальным током, мал и практически не влияет на процесс торможения.
Об электродвигателях с тормозом
Большинство асинхронных двигателей, используемых в промышленном оборудовании, подключаются через преобразователи частоты. Частотник прекрасно справляется с замедлением и торможением привода. Избыточная энергия, которая при динамическом торможении накапливается на конденсаторах звена постоянного тока, выделяется в виде тепла на тормозном резисторе. Однако есть ситуации, когда требуется специализированное решение — двигатель с электромеханическим (электромагнитным) тормозом.
Актуальность применения электромагнитного тормоза
Преобразователь частоты может некоторое время удерживать ротор в неподвижном состоянии путем подачи на двигатель постоянного напряжения. Однако электропривод способен находиться в таком режиме лишь несколько минут, после чего начинают перегреваться обмотки. Поэтому в ряде случаев применяют электродвигатели с тормозом. Прежде всего это относится к грузоподъемному оборудованию — кранам, лифтам и проч.
Электромеханический тормоз позволяет быстро останавливать привод и удерживать его в неподвижном состоянии сколь угодно долго. Обычно такая необходимость продиктована соображениями безопасной эксплуатации оборудования.
Конструкция
В конструкцию электромагнитного тормоза входят:
- электромагнит с катушкой
- тормозной диск с накладками
- прижимные пружины
- система настройки прижимного момента
В большинстве случаев тормоз является нормально заторможенным. Это означает, что ротор двигателя фиксируется при отсутствии питания тормоза. При подаче питания на катушку тормозные колодки отжимаются, и ротор растормаживается.
Способы монтажа
Тормоз может быть встроен в конструкцию двигателя либо являться отдельным устройством. Наиболее предпочтителен встроенный тормоз, который располагается на оси ротора. Такая конструкция отличается компактностью и простотой в эксплуатации.
Если применение двигателя со встроенным тормозом по каким-то причинам нецелесообразно, применяют отдельный тормоз. Его основные преимущества – возможность монтажа в любом месте привода (например, на оси редуктора), размеры и способ крепления устройства не привязаны к конструкции двигателя.
Способы подачи питания на тормоз
Электромеханический тормоз может иметь зависимое или независимое питание. В первом случае его катушка запитывается от того же источника, что и обмотки двигателя. При этом тормоз должен быть нормально заторможенным, чтобы при пропадании питания он фиксировал ротор.
Тормоз с независимым питанием может управляться более гибко, однако он требует отдельную схему питания, которая должна быть синхронизирована с питанием двигателя. Наиболее универсальный тормоз данного типа – двухобмоточный. Катушка в нем состоит из двух обмоток. Короткой обмоткой тормоз включается, длинной (с меньшим током) удерживается.
Если питание двигателя производится от ПЧ, необходимо в настройках преобразователя обратить внимание на параметры электромеханического тормоза. В идеальном варианте ПЧ и двигатель с тормозом должны быть выпущены одним производителем.
Временные параметры торможения
При проектировании тормозной системы следует учитывать, что время срабатывания тормоза обычно гораздо меньше, чем время его отпускания.
Типовым временем включения тормоза (растормаживание при включении двигателя) можно считать 40-60 мс в зависимости от мощности и напряжения питания. Время выключения при правильной регулировке не должно превышать 0,2 с.
Обслуживание электромеханического тормоза
Поскольку тормоз является электромеханическим устройством, подверженным износу, он нуждается в регулярном техническом обслуживании. Необходимо регулярно проверять тормозной зазор, который должен иметь значение, рекомендованное производителем. Зазор может уменьшаться или увеличиваться, а также иметь перекосы из-за износа тормозных колодок либо пружин, нарушения крепежа.
Поскольку при работе двигателя тормоз подвергается ударам и вибрации, необходимо тщательно следить за фиксацией крепежных гаек и шпилек. Такеж рекомендуется использовать фиксатор резьбы.
Для ремонта и технического обслуживания оборудования обычно предусматривается возможность ручного растормаживания при помощи специального рычага. Эту функцию нужно использовать осторожно во избежание порчи оборудования и травм персонала.
Тормозной момент электромагнитного тормоза может быть отрегулирован в некоторых пределах.
Режим работы
Использовать электромеханический тормоз для торможения двигателя на ненулевой скорости рекомендуется только в аварийных случаях, поскольку в этом режиме резко повышается износ и нагрев тормозных колодок. Схема должна быть спроектирована таким образом, чтобы тормоз был стояночным, то есть включался только на нулевой скорости. Для этого в ПЧ имеется специальный выход. В таком режиме тормозные колодки почти не изнашиваются и имеют большой ресурс работы.
При частом использовании функции торможения происходит не только износ, но и нагрев тормоза. Если технологический процесс не позволяет сократить число торможений в единицу времени, следует предусмотреть дополнительный обдув тормоза, а также более ответственно подходить к его техобслуживанию.
Асинхронные двигатели с электромагнитным тормозом в Москве
Зачастую в производственных процессах требуется резко замедлить ход оборудования, экстренно его остановить или прибегнуть к его остановке в циклическом режиме. В этом случае, на предприятиях применяются электродвигатели с тормозом, чаще всего это асинхронные электродвигатели с дисковым электротормозом.
Электродвигатели со встроенным тормозом используются во всех отраслях промышленности, особенно там, где требуются точность позиционирования, мгновенное торможение, а также аварийное торможение. Тормоз также защищает вал машины от проворачивания при остановленном двигателе, например, в приводе крана.
Как вы уже догадались, многие рабочие машины обязательно должны быть оснащены тормозом.
Метод такого торможения может потребоваться для различных целей, например:
- Повышение безопасности труда человека, управляющего машиной
- Остановки элементов машины в определенном положении
- Сокращение времени простоя между стадиями технологического процесса
По сути, двигатели с тормозом – это стандартные общепромышленные асинхронные электродвигатели, на которые монтируют встроенный электромагнитный тормоз. В связи с этим, от общепромышленных, двигатели с электромагнитным тормозом отличаются только длиной (на них устанавливают специальный удлиненный кожух), все посадочные и присоединительные размеры сохраняются. Разные заводы-изготовители могут по-разному маркировать тормозной двигатель, встречаются такие серии: А, АИР, 5А, 5АИ, 5АМ, АДМ, АД, АИРМ и другие. В обозначении на тормоз указывает буква «Е» , например, АИР 160S4E.
К монтажу и эксплуатации допускается персонал, имеющий допуск на право работы с электроустановками, изучивший эксплуатационную документацию и инструкцию по технике безопасности, действующую на месте эксплуатации двигателя. В период гарантийного срока изготовитель не несет ответственности за повреждения, возникшие по вине потребителя при несоблюдении правил монтажа, подключения и эксплуатации. Подключать электродвигатель со встроенным электромагнитным тормозом, через частотный преобразователь без согласования с поставщиком недопустимо.
Двигатели с тормозом, перед монтажом на приводимые механизмы, а также после длительного простоя, необходимо проверить, измерив сопротивление изоляции обмотки статора мегаомметром на 500 В. Отключите электропитание мотора, прежде чем производить какие — либо измерения сопротивления изоляции. Во избежание поражения электрическим током, восстановите заземление сразу после измерений. Измерение сопротивления изоляции должно производиться до начала эксплуатации двигателя и/или немедленно при малейшем подозрении на наличие влаги в обмотках по ГОСТ 11828-86. Сопротивление изоляции обмоток двигателя в холодном состоянии при температуре 10-30°С должно быть не менее 0,5 МОм. Если сопротивление изоляции меньше 0,5 МОм, необходимо сообщить об этом поставщику и после получения письменного согласия на разборку электродвигателя провести просушку обмотки статора, для чего: 1. Снимите все заглушки сливных отверстий (при наличии) на время просушки. 2. Разберите мотор и поместите ротор и станину со статором в печь, прогретую до 80°С минимум, поднимайте температуру постепенно — на 5°С в час до достижения температуры 105°С и выдержите не менее часа.
Просушка обмотки считается законченной, если сопротивление изоляции достигло значения нормы и при дальнейшей сушке в течение 2 — 3 часов увеличивается незначительно. Проверьте, чтобы сопротивление изоляции было в пределах допустимых значений. В противном случае согласуйте дальнейшие действия с представителем поставщика. Необходимо проверить контактные соединения в клеммной коробке для исключения их ослабления в процессе эксплуатации. Перед монтажом проверить рукой, свободно ли вращается ротор двигателя. При любом способе передачи вращения от двигателя к исполнительному механизму необходимо производить динамическую балансировку деталей, насаженных непосредственно на выступающий конец вала. При этом следует учитывать, что ротор двигателя отбалансирован с полушпонкой. При установке двигателя следует предусмотреть свободный приток и отвод охлаждающего воздуха, для этого между кожухом электродвигателя и стеной должно быть не менее 20 мм.
Чтобы усилия при насадке шкива, муфты или другой детали механизма на вал не передавались на подшипник и подшипниковый щит, необходимо обеспечить упор для торца противоположного конца вала. Насадку на вал детали механизма необходимо осуществлять в горячем состоянии при t=120-130X. При соединении двигателя и приводного механизма при помощи полумуфт необходимо провести центровку вала электродвигателя и вала приводного механизма. При соединении двигателя и приводного механизма при помощи ременной передачи максимальное допустимое натяжение ремней должно определяться исходя из допустимых радиальных нагрузок на вал двигателя.
Ответственность за правильное подключение двигателя к питающей сети несёт Потребитель.
Запрещается поднимать за петлю двигатель, смонтированный с механизмом.
По окончании монтажа необходимо проверить: 1. Соответствие напряжения и частоты питающей сети напряжению и частоте, указанным на табличке номинальных данных двигателя (шильде). 2. Правильность подсоединения выводов двигателя к питающей сети по схеме, приведённой на защитной крышке коробки выводов. 3. Надёжность заземления. Место контакта заземляющего провода необходимо зачистить до металлического блеска и после соединения окрасить для защиты от коррозии.
Устройство и принцип работы тормоза для двигателя
В базовую конструкцию электромагнитного дискового тормоза входят три основных узла:
- электромагнит — корпус с размещенным набором катушек (или одной катушкой)
- якорь — главный исполнительный элемент, формирующий антифрикционную поверхность тормозного диска
- тормозной диск с фрикционными накладками — рабочая часть тормоза, перемещающаяся по зубчатой втулке на валу двигателя или заторможенного привода.
В состоянии покоя двигатель заторможен. Пружины нажимают на якорь, который прижимает и вызывает блокировку тормозного диска, создавая тормозящий момент. После подачи напряжения к катушкам и притягивания якоря возбужденным электромагнитом происходит отпускание тормоза. В результате якорь перестает прижимать тормозной диск. Он освобождается и начинает свободно вращаться с валом двигателя.
Нередко тормоз оснащается рычагом для ручного отпуска, чтобы обеспечить переключение привода при отсутствии напряжения. Если устройство не развивает необходимого тормозящего момента, обычно применяют второй такой же элемент или задействуют модель с двусторонним наложением тормозных накладок.
Warner Electric
Базовые электромагнитные тормоза Warner Electric
Подробнее
Электрический стояночный тормоз Warner Electric
Подробнее
Центробежные тормоза Warner Electric
Подробнее
Тормоза двигателя Warner Electric
Подробнее
Стопорные тормоза Warner Electric
Подробнее
Тормоза на приводной вал Warner Electric
Подробнее
Зубчатые электромагнитные тормоза Warner Electric
Подробнее
Ограничители крутящего момента Warner Electric
Подробнее
Что такое электромагнитный тормоз?
Электромагнитный тормоз состоит из двух основных частей: механической тормозной системы и электромагнита. Электромагнитный тормоз позволяет обеспечить мгновенную остановку промышленного оборудования, или может использоваться для постепенного торможения привода электродвигателя.
Многие электромагнитные тормоза оборудуются рычагом для ручного растормаживания, что позволяет переключить привод для освобождения тормозных накладок, при исчезновении напряжения.
Обзор пружинных дисковых тормозов
Тормоза с электромагнитным отпуском широко распространены. Ежегодно в Европе их производится более 2 млн единиц. Номинальный крутящий момент электромагнитных тормозов колеблется от 0,1 до примерно 1500 Нм, хотя большинство из них находятся в диапазоне от 2 до 150 Нм. Наиболее часто электромагнитные тормоза встречаются в составе тормозных двигателей, на лифтах, подъемниках, ветряных турбинах и электромобилях.
Где используются электромагнитные тормоза?
Еще одним их немаловажным достоинством является возможность использования в условиях, когда могут применяться только электродвигатели:
- горное и шахтное оборудование и транспорт, эскалаторы и лифты и др.
Какой электромагнитный тормоз выбрать?
Электромагнитный тормоз. Характеристики и нормы
На мировом рынке представлено достаточно много производителей электромагнитных тормозов для электродвигателей, разных видов и сориентироваться во всем их многообразии бывает достаточно сложно.
Как правило, основные требования к типу и характеристикам электромагнитного тормоза, устанавливаемого на тот или иной вид промышленного оборудования и техники, жестко регламентированы и определены действующими правилами безопасной эксплуатации механизмов.
Выбирайте проверенных мировых производителей
Вместе с тем, делать выбор электромагнитного тормоза только на основе его характеристик и стоимости, — может оказаться не самым лучшим решением. Более дешевые варианты часто оказываются менее долговечными в эксплуатации, и может оказаться так, что вы в итоге потеряете гораздо больше на постоянной замене быстро изнашиваемых комплектующих электромагнитного тормоза.
Пожалуй, самой правильной стратегией подбора электромагнитного тормоза станет выбор изделий от известных мировых производителей, которые хорошо известны и положительно зарекомендовали себя в вашей отрасли (INTORQ, Corbetta, Deserti Meccanica).
Покупайте электромагнитный тормоз у официального дистрибьютора производителя
«Атанор-Инжиниринг» — официальный дистрибьютор компании Intorq Gmbh
Заказать электромагнитный тормоз
Стоит отдельно указать на ту, кажущуюся прописной истину, что приобретать оборудование стоит у официальных дистрибьюторов компании производителя. В этом случае вы сможете быть уверенными, в качестве продукции, в возможности его оперативной замены или быстрой поставке необходимых комплектующих, сервисного обслуживания.
Покупка нового или замена старого? Правильный выбор
Конечно, будет играть роль и причина выбора того или иного электромагнитного тормоза. Например, при проектировании нового оборудования, одним из элементов которого станет электромагнитный тормоз, стоит учитывать как его характеристики, так и возможность оперативной поставки комплектующих к нему и потенциал по его модернизации в перспективе.
Также, регулярно возникают ситуации, когда просто заканчивается срок службы старого электромагнитного тормоза и необходимо его заменить на новый. Стоит учитывать, что не всегда стоит искать точно такую же модель, от того же производителя. В ряде случаев, старый электромагнитный тормоз может быть заменен на более современный и эффективный аналог.
Принцип действия цепи тормозного электромагнита YA1
цепь тормозного электромагнита после включения магнитного пускателя КМ1 или КМ2 по проводам L16 и L26. Кроме этого, для протекания тока по катушке YAI должны быть включены магнитный пускатель КМЗ или КМ4, реле K11 и K12. Реле K12 включается на время 0,5. 0,8 с и обеспечивает режим форсирования. При этом режиме включены тиристоры VS2 и VS3 и шунтирован резистор R2. За счет шунтирования резистора R2 происходит ускоренное нарастание тока в катушке YAI и связанного с ним магнитного потока, что обеспечивает быстрое втягивание якоря электромагнита и снятие (выключение) тормоза. После отключения реле К12 снимается шунт с резистора R2, ограничивающего ток, который протекает по катушке YAI, значением, достаточным для удержания якоря.
Пусковой ток электромагнита равен 0,8 А, а ток удержания якоря во включенном положении равен 0,2 А. При этом уменьшаются нагрев обмотки и продолжительность наложения тормоза после отключения электромагнита от напряжения.
Назначение элементов цепи следующее: RI и R3 ограничивают ток управления тиристорами допустимыми значениями; VD2 и VD4 обеспечивают невозможность самопроизвольного открывания тиристоров; VD3 и VD4 служат для защиты управляющих электродов тиристоров от попадания отрицательного потенциала; RU— варистор — применяется для защиты полупроводниковых приборов цепи тормозного электромагнита от перенапряжений, возникающих в сети. Варистор — это резистор, сопротивление которого резко уменьшается, если напряжение на нем превышает допустимый уровень. Технические характеристики элементов схемы таковы: RI и R3 — МЛТ-2-1 кОм; R4 — ПЭВ-10-20 Ом; Cl — К75-24-1000 В-4 мкФ; варистор RUI — СН2-2Г-820 В; тиристоры VS2 и VS3 — Т112-10-12-4; диоды VD2- VD5 — КД209В.
Цепь динамического торможения привода дверей.
Цепь динамического торможения подключается к одной фазной обмотке (L117 LA3) электродвигателя М2 и используется для электрического торможения привода в конце пути открывания или закрывания дверей. Электродвигатель М2 переводится из двигательного режима в режим динамического торможения после отключения магнитного пускателя КМ6 или КМ1 и подключения к его обмотке цепи динамического торможения. В этом режиме электродвигатель развивает тормозной момент. Цепь динамического торможения представляет собой однополупериодную схему выпрямления, построенную на тиристоре KS1 с элементами его управления.
Рассмотрим работу схемы на примере открывания дверей.
Электродвигатель М2 начинает работать в режиме динамического торможения. Через 0,2 с размыкается контакт АТ15 (156—155), разрывая цепь управления тиристором VS1. Тиристор закрывается
при переходе фазы Z43 в положительный полупериод. Режим динамического торможения заканчивается. Тормозной момент, раз-виваемый электродвигателем М2 в этом режиме, зависит от силы пульсирующего тока, протекающего по его фазной обмотке, и частоты вращения ротора. Для применения режима динамического торможения обмотка электродвигателя должна включаться по схеме «звезда».
Конденсатор С5 (К75-24-400 В-0,22 мкФ) и резистор R18 (МЛТ-0,5-510 Ом) устанавливаются для защиты тиристора от самопроизвольного открывания. Диод 2)28 (КД209) исключает возможность попадания отрицательного потенциала на управляющий электрод тиристора VS1 (Т112-10-12-4). Резистор R17 (MJIT-2-1 кОм) ограничивает ток, проходящий через управляющий электрод тиристора, допустимым значением.
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначен БУР?
2. Покажите на релейной части электрической схемы лифта с УЛЖ-10 или УЛЖ-17 реле, которые управляются из БУЛа.
3. Какое напряжение снимается с выпрямителя БУРа?
4. В каких ситуациях на лифте отключаются реле К5 и KV?
5. С какой целью катушки реле шунтированы встречно включенными диодами?
6. Для чего к катушке реле К 5 подключена R— С-цепочка?
7. Перечислите все реле, которые будут включены: а) при нахождении свободной кабины на этаже с закрытыми дверями; б) движении кабины с пассажиром вверх на рабочей скорости (после пуска прошло несколько секунд); в) пуске кабины вниз на малой скорости (с момента пуска прошло 0,2 с).
8. Объясните по релейной части электрической схемы лифта, почему невозможны пуск или движение кабины при открытых дверях шахты или кабины и срабатывании устройств безопасности.
9. Какие реле контролируют цепи выключателей дверей шахты, кабины и выключателей устройств безопасности?
10. Какой элемент включает цепь динамического торможения при закрывании или открывании дверей?
11. После включения каких реле и магнитных пускателей подается напряжение на катушку тормозного электромагнита?
Источник: