Что такое гистерезисный тормоз

Гистерезисный тормоз

Гистерезиса тормоз является тормозом , который основан на действии магнита или электромагнита на движущейся, ферромагнитного материала. Потери энергии вызваны повторным намагничиванием материала.

Внешний вид и функции

В гистерезисных тормозах используется диск, прикрепленный к тормозному валу, кольцо или колоколообразная форма, изготовленные из ферромагнитного , магнитотвердого материала (железный сплав), который свободно движется с воздушным зазором между чередующимися магнитными полюсами. Магнитное поле создается постоянными магнитами или катушкой, через которую протекает постоянный ток, и, соответственно, является фиксированным или переменным. Это приводит к тормозному моменту, который почти пропорционален току катушки. Муфты гистерезиса могут быть построены по тому же принципу .

Магнитные тормоза и муфты, возбуждаемые постоянными магнитами, также можно регулировать по крутящему моменту, приспосабливая полюсные кольца друг к другу. Полюса, обращенные друг к другу, дают наименьший момент, но если южный и северный полюса чередуются по окружности, имеет место самое сильное изменение магнитного поля и момент наибольший.

В отличие от вихретокового тормоза , сила / крутящий момент, создаваемые гистерезисным тормозом, не зависят от скорости или числа оборотов в минуту; ЧАС. гистерезисный тормоз работает равномерно от состояния покоя до конструктивно возможной максимальной скорости или скорости. Кривая крутящего момента-возбуждения тока показывает гистерезисную кривую, то есть крутящий момент немного больше или меньше, в зависимости от того, увеличивался или уменьшался ток возбуждения.

В случае длительного простоя может образоваться слабый фиксирующий момент, который необходимо преодолеть при запуске. Этот фиксирующий момент снова исчезает из-за функционального перемагничивания во время работы.

Гистерезисные тормоза характеризуются долгим сроком службы, который ограничивается только подшипниками вала, из-за бесконтактного режима работы и связанной с этим отсутствия износа.

Источник

Принцип работы гистерезисных тормозов

Гистерезисные тормоза создают номинальный крутящий момент (нагрузку) от 0 оборотов и обеспечивают стабильную нагрузку по всему диапазону частоты вращения. Отличительной особенностью является обеспечение плавного нагружения, длительный срок службы, превосходная повторяемость, высокая степень управляемости и меньшее время обслуживания и простоя. Это позволяет использовать их в системах контроля крутящего момента, испытательных и промышленных стендах.

Принципы работы и особенности данной технологии описаны ниже.

Принцип работы

В подобных тормозах эффект магнитного гистерезиса применяется для управления крутящим моментом с использованием двух основных компонентов: сетчатой конструкции полюса и чаши ротора/вала в сборе, но без физического контакта. Пока на катушку возбуждения не подается напряжение, чашка и вал могут свободно вращаться на подшипниках. Когда подается ток воздушный зазор становится областью действия магнитного поля. Ротор сдерживается данным полем, при этом обеспечивается торможение в конструкции между полюсом и ротором. Соответственно, усилие торможения регулируется путем изменения электрического тока, который подается к устройству системой управления тормозом. Поскольку крутящий момент создается через магнитный воздушный зазор, не происходит какого либо физического контакта частей и механизмов, а, следовательно, не образуются продукты взаимодействия (например, при трении накапливаются отколовшиеся частицы соприкасающихся материалов), гистерезисные тормоза позволяют обеспечивать следующие характеристики:

• Длительный срок службы;
• Практически отсутствует необходимость в обслуживании;
• Плавность нагружения;
• Крутящий момент не зависит от скорости;
• Широкие возможности по регулировке усилия сопротивления;
• Высокая степень повторяемости;
• Стабильность и неприхотливость в работе.

Контроль и управление.

Величина тормозного момента, создаваемого тормозом, пропорциональна величине тока, протекающего через тормозную катушку. Возможна регулировка крутящего момента от минимального значения (значения сопротивления подшипника как единственной части, обеспечивающей физический контакт в механизме) до максимального значения момента. Направление тока (полярность) никак не влияет на работу тормоза. Для оптимальной стабильности крутящего момента рекомендуется использовать источник постоянного тока с высоким разрешением по регулировке. Это поможет свести к минимуму смещение момента, связанное с изменением температуры катушки и линейного напряжения, что может привести к изменению тока в катушке и, как следствие, к изменению крутящего момента.

Номинальный крутящий момент отдельных экземпляров может быть больше указанных в описании к соответствующей модели. Данное значение, благодаря наличию собственной испытательной лаборатории Magtrol, указывается в техническом паспорте конкретного оборудования (увеличение номинала при этом не увеличивает стоимость) и подтверждается TestData от лаборатории Magtrol.

Источник

Принцип работы гистерезисных тормозов

Гистерезисные тормоза создают номинальный крутящий момент (нагрузку) от 0 оборотов и обеспечивают стабильную нагрузку по всему диапазону частоты вращения. Отличительной особенностью является обеспечение плавного нагружения, длительный срок службы, превосходная повторяемость, высокая степень управляемости и меньшее время обслуживания и простоя. Это позволяет использовать их в системах контроля крутящего момента, испытательных и промышленных стендах.

Принципы работы и особенности данной технологии описаны ниже.

Принцип работы

В подобных тормозах эффект магнитного гистерезиса применяется для управления крутящим моментом с использованием двух основных компонентов: сетчатой конструкции полюса и чаши ротора/вала в сборе, но без физического контакта. Пока на катушку возбуждения не подается напряжение, чашка и вал могут свободно вращаться на подшипниках. Когда подается ток воздушный зазор становится областью действия магнитного поля. Ротор сдерживается данным полем, при этом обеспечивается торможение в конструкции между полюсом и ротором. Соответственно, усилие торможения регулируется путем изменения электрического тока, который подается к устройству системой управления тормозом. Поскольку крутящий момент создается через магнитный воздушный зазор, не происходит какого либо физического контакта частей и механизмов, а, следовательно, не образуются продукты взаимодействия (например, при трении накапливаются отколовшиеся частицы соприкасающихся материалов), гистерезисные тормоза позволяют обеспечивать следующие характеристики:

• Длительный срок службы;
• Практически отсутствует необходимость в обслуживании;
• Плавность нагружения;
• Крутящий момент не зависит от скорости;
• Широкие возможности по регулировке усилия сопротивления;
• Высокая степень повторяемости;
• Стабильность и неприхотливость в работе.

Контроль и управление.

Величина тормозного момента, создаваемого тормозом, пропорциональна величине тока, протекающего через тормозную катушку. Возможна регулировка крутящего момента от минимального значения (значения сопротивления подшипника как единственной части, обеспечивающей физический контакт в механизме) до максимального значения момента. Направление тока (полярность) никак не влияет на работу тормоза. Для оптимальной стабильности крутящего момента рекомендуется использовать источник постоянного тока с высоким разрешением по регулировке. Это поможет свести к минимуму смещение момента, связанное с изменением температуры катушки и линейного напряжения, что может привести к изменению тока в катушке и, как следствие, к изменению крутящего момента.

Номинальный крутящий момент отдельных экземпляров может быть больше указанных в описании к соответствующей модели. Данное значение, благодаря наличию собственной испытательной лаборатории Magtrol, указывается в техническом паспорте конкретного оборудования (увеличение номинала при этом не увеличивает стоимость) и подтверждается TestData от лаборатории Magtrol.

Источник

Гистерезисные тормоза HB

Гистерезисные тормоза создают номинальный крутящий момент (нагрузку) от 0 оборотов и обеспечивают нагрузку по всему диапазону частоты вращения. Серия HB обеспечивает плавный крутящий момент, имеет длительный срок службы, превосходную повторяемость, высокую степень управляемости и меньшее время обслуживания и простоя, что позволяет использовать их в системах контроля крутящего момента, испытательных стендах и промышленных стендах.

характеристики серии

Тормоза серии HB нашли широкое применение во многих отраслях за счет возможности создания точного натяжения (создание точного контролируемого усилия), например, при работах с проволокой (обмотке электродвигателей), наматывании текстильных материалов (как в процедурах производства, так и печати, резке, иной обработке), работе с листовыми материалами, пленками, кабелями, в том числе волоконно-оптическими, фольгой, бумагой резиной и многими другими.

Модель тормоза	Min. крутящий момент при номинал. токе	Номинал. ток	Max. скорость	Кинетическая энергия*		Чертеж	Кривая нагружения	3d модель
				до 5 минут	длительно
	Н*м	mA		Вт	PDF	PDF	STEP
HB-3M-2	0,02	145	20 000	20	5
HB-10M-2	0,07	133	20 000	35	8
HB-20M-2	0,14	217	20 000	50	12
HB-50M-2	0,35	253	15 000	90	23
HB-140M-2	1,00	253	12 000	300	75
HB-250M-2	1,75	270	10 000	450	110
HB-450M-2	3,20	442	8 000	670	160
HB-750M-2	5,00	383	7 000	1 000	200
HB-1750M-2	13,00 **	600	6 000	1 200	350	N/A
HB-3500M-2	26,00 ***	1 200	6 000	2 400	600

* Значения кинетической энергии — это максимальные значения, основанные на предельной температуре катушки и/или подшипника примерно до 100°C, эти значения не должны превышаться. Фактические значения при эксплуатации могут варьироваться ±50% в зависимости от монтажа, вентиляции, температуры окружающей среды и т.п.
** 13 Н*м достижимо при номинальном токе примерно в 600 мА. Это значение может уменьшиться до 12,36 Н*м, если тормоз питается от любого источника питания или контроллера, ограниченного током в 500 мА.
*** 26 Н*м достижимо при номинальном токе примерно в 1200 мА. Это значение может уменьшиться до 24,72 Н*м, если тормоз питается от любого источника питания или контроллера, ограниченного током в 1000 мА.
**** Стандартное напряжение питания катушки составляет 24 В постоянного тока. Возможно изготовление оборудования, рассчитанного на напряжение питания 90 В или иное нестандартное напряжение катушки. Катушки с напряжением питания 12 В постоянного тока доступны на моделях от HB/MHB-3M до HB/MHB-750M.

Примеры практического использования гистерезисных тормозов Magtrol серии HB:

Гистерезисные тормоза Magtrol обеспечивают точный контроль натяжения проволоки при обмотке, скручивании и отрезке в высокоскоростных автоматических обмоточных машинах.

Способность создавать крутящий момент, не зависящий от скорости, делает гистерезисный тормоз серии HB предпочтительным выбором при необходимости испытаний или проверки работоспособности электродвигателей, пневмодвигателей, бесколлекторных двигателей и иных высокоскоростных приводов.

Отличная повторяемость, управляемость и долговечность гистерезисных тормозов Magtrol заслужили признание в высокотехнологичных сферах, в которых важно точное управление нагрузкой и запрограммированная повторяемость.
Гистерезисные тормоза Magtrol серии HB используется как в прецизионном компьютеризированном диагностическом оборудовании, так и в обычных тренажерах.

Применяется для поддержания точного натяжения материала при обмотке трансформаторов и катушек при отсутствии необходимости обратной связи.

Прецизионное управление зазором (например при наматывании материала) с помощью гистерезисного тормоза и фотоэлемента.

Контроль натяжения материала и крутящего момента при размотке (ослаблении натяжения) при помощи рычага (подавателя), потенциометра, гистерезисного тормоза и контроллера.

Гистерезисные тормоза Magtrol предлагают свободное от трения решение по натяжению материала при его резке, а также иных операциях по обработке. В таком решении отсутствуют промежуточные ролики, создающие дополнительную нагрузку на материал, что предупреждает его преждевременное изнашивание.

Тормоза серии HB широко используются при моделировании нагрузок для испытаний на живучесть электродвигателей, приводов, малогабаритных газовых двигателей, коробок передач и многих других вращающихся устройств и агрегатов. Их способность длительно выдерживать высокие температуры без какого-либо ухудшения магнитных компонентов делает их идеальными для указанных целей. Минимальная зависимость от внешних факторов и экологичнось позволяют использовать гистерезисные тормоза Magtrol в том числе в космической отрасли.

Их способность производить крутящий момент независимо от скорости также делает гистерезисные тормоза незаменимыми при необходимости создания преднагруженных состояний для предотвращения люфтов, самопроизвольного возвращения системы в исходное состояние (например в винтовых передачах, изображение справа) и ограничения крутящего момента для предотвращения повреждения хрупких систем.
Гистерезисные тормоза Magtrol серии HB используются для фиксации достигнутой нагрузки.

Источник