Двигатель с ручным тормозом

Двигатели с тормозом

Электродвигатели самотормозящие трехфазные, однофазные, многоскоростные снабжены дисковым тормозом без аксиального движения ротора двигателя для эксплуатации без смазки с постоянным крутящим моментом в двух направлениях вращения, питается от постоянного или переменного тока, предназначены для привода механизмов, где по условиям технологического процесса требуется быстрая остановка после отключения питания.

Двигатели с тормозом необходимо также во всех случаях, когда требуется точность и повторяемость остановки привода. Их необходимо использовать во всех приводах с высокой линейной скоростью во избежание поломок оборудования после отключения двигатели при движении по инерции

Использование механического торможения вместо электрического выгодно тем, что тепло выделяемое в процессе торможения рассеивается не двигателем, а тормозным устройством, поэтому двигатель нагревается меньше и частота циклов может быть повышена.
Тормозное устройство распологается со стороны, противоположной выступающему кольцу вала, и осуществляет быстрое торможение при отключении питания.
При подаче напряжения на двигатель происходит его растормаживание. Тормозная система приводится в действие магнитом постоянного тока, который питается от сети через выпрямитель.
В двигателях с высотой оси вращения 160 мм. и более для ускорения растормаживания применяется форсирование усилия путем введения дополнительного напряжения пропорционального пусковому току.

Асинхронные трехфазные двигатели с тормозом

Закрытого исполнения
Принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
2,4,6,8 полюсов
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44,IP55, по запросу
Типоразмер электродвигателя МА56-МА160

Асинхронные однофазные электродвигатели с тормозом

С конденсатором
Закрытого исполнения
2,4,6 полюсов
Принудительная вентиляция, с короткозамкнутым ротором
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44, IP55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MMA56-MMA100

Асинхронные однофазные электродвигатели с встроенным электронным реле с тормозом

С конденсатором, с электронным реле
Ручка ручного растормаживания
Закрытого исполнения, принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44; IP55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MADE63-MADE100
4,6 полюсов

Асинхронные трехфазные многоскоростные электродвигатели с тормозом

Закрытого исполнения
Принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
С ручкой ручного растормаживания
Степень защиты электродвигателя IP 55
Степень защиты тормоза IP 44, IP 55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MADP63-MADP160
2/4, 4/6, 4/8, 2/6, 2/8, 6/8, 2/12 полюсов

Асинхронные однофазные электродвигатели с центробежным выключателем с реле выключения подачи напряжения с тормозом

С конденсатором, закрытого исполнения
Принудительная вентиляция, с короткозамкнутым ротором,
Может быть снабжен ручкой ручного растормаживания
Серия MADV с реле выключения подачи напряжения
Серия MADC с центробежным выключателем
Степень защиты электродвигателя MADV-MADC IP 55
Степень защиты тормоза IP 44, IP 55 по запросу

Типоразмер электродвигателя от MADV63-MADV-100, MADC71-MADC100
2, 4, 6 полюсов

Уменьшенный крутящий момент 1 2 2 6 10 20 50 70 130 2,5 x Тном Номинальный крутящий момент 1,8 4 4 8 16 35 75 100 180 2 х Тном Увеличенный крутящий момент 3 6 6 12 22 50 95 120 200 1,5 х Тном

Тном — номинальный воздушный зазор

Таблица промежуточных зазоров в тормозах с питанием от постоянного тока
[Нм]	М56	М63	М71	М80	М90	М100	М112	М132	М160
Номинальный воздушный зазор	0,15	0,2	0,2	0,2	0,2	0,25	0,25	0,3	0,3

Тормоз с питанием от постоянного тока

Постоянным током тормоз может питаться напрямую от фазы электродвигателя, а также — отдельно. Переменный ток выпрямляется с помощью двухполупериодного выпрямителя, который располагается внутри клеммной панели. Коробка с выпрямителем сделана из ABS, его элементы залиты эпоксидной смолой. ПОдача напряжения: 205В. По запросу возможно различное напряжение. ЛЮбые тормоза подвержены износу, поэтому необходимо проводить регулярное техническое обслуживание. Рекомендуется делать это раз в полгода. Период проверки отличается в зависимости от эксплуатации.

Ручка ручного растормаживания

Механическая рукоятка ручного растормаживания работает путем движения в сторону задней части электродвигателя (сторона вентилятора). Типоразмеры электродвигателя от М63 до М90 с тормозом имеют стандартную комплектацию ручным растормаживанием со стороны клеммной коробки. Для всех остальных — комплектуется по запросу, требуется как правило для электродвигателей специального исполнения.

Тормозной момент

Самотормозящийся двигатель комплектуется тормозом, проверенном при тормозном моменте примерно на 20% меньше, чем при опытном испытании. По запросу тормозной момент может быть увеличен или уменьшен. При заказе электродвигателей с регулятором частоты, необходимо уточнить крутящий момент тормоза.

Тормоз DC с обратным подключением (по требованию)

Стандартный тормоз работает следующим образом: при отсутсвии подачи питания электродвигатель заторможен. По запросу возможна установка обратного тормоза: торможение осуществляется, когда на катушку тормоза подается питание.

Повышенные степени защиты тормоза По запросу возможны две дополнительные степени защиты Первый уровень IP54 включает в себя кольцо, которое защищает от пыли. Рекомендован для пыльных или слегка влажных условий эксплуатации. Второй уровень IP55 использует дополнительное кольцо из нержавеющей стали совместно с кольцом, защищающим от пыли. Рекомендуется применять в условиях высокой влажности или маслосодержащей среде (Например в пищевом оборудовании, автомобилях)

Источник

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:

1. Режим замыкания и выделения тепла непосредственно в моторе.
2. Выделение тепла на внешней нагрузке, сопротивлении или биполярном транзисторе.
3. 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.

Источник

Электродвигатель с тормозом — электромагнитным встроенным

Электродвигатель с электромагнитным тормозом – это асинхронный электрический двигатель с дополнительным устройством, способным мгновенно замедлить вращение и фиксировано остановить. «СЛЭМЗ» производит электродвигатели с тормозом мощностью от 0,75 до 30 кВт. Питание от трехфазной, однофазной сети переменного тока, частота 50 Гц. Комплектуем магнитным тормозом общепромышленные, взрывозащищенные, крановые, лифтовые двигатели.

Электродвигатели с электромагнитным тормозом предназначены для конвейеров, лент, электроталей, обрабатывающих станков, автоматизированных транспортно-складских систем, подъемников.

В зависимости от питания, в Украине можно купить электродвигатель со встроенным тормозом двух типов:

• Тормоз постоянного тока (220В к сети 380В; 380В к сети 380В)
• Тормоз переменного тока (220В к сети 380В; 380В к сети 380В)

По исполнению двигатели с электротормозом бывают общего назначения и с ручным растормаживанием. Вы сможете приехать в цех «Слобожанского завода» и купить электродвигатель с тормозом в сборе либо установить встраиваемый электромагнитный тормоз на Ваш двигатель.

Каталог электродвигателей с тормозом и таблица размеров

В таблице указаны маркировки и габариты двигателя со встроенным тормозом. Подробнее о габаритных размерах двигателей АИР.

Каталог и габариты электродвигателей с тормозом

Источник