Dispozitive de frânare electromagnetică

În unele dispozitive, o frână cu disc electromagnetică a unui motor electric este utilizată pentru a opri elementele rotative ale mașinii. Dispozitivul de frânare electromagnetică este montat direct în motor sau pe motor și este în esență un motor auxiliar sau unitate de antrenare care îndeplinește toate cerințele atât în ​​ceea ce privește poziționarea dispozitivului, cât și în ceea ce privește funcționarea în siguranță a acestuia. Se aplică și se eliberează cu un arc cu un electromagnet.

Această soluție permite nu numai să se asigure o oprire în siguranță a motorului în caz de accident sau să se poziționeze elementul executiv al mașinii în timpul funcționării acesteia, ci și pur și simplu reduce timpul de funcționare al mașinii în timpul opririi acestuia.

Există două tipuri de frâne cu disc electromagnetice: frâne cu disc AC și frâne cu disc DC (în funcție de forma de curent care alimentează frâna). Pentru versiunea DC a frânei, motorului este furnizat și un redresor, prin care se obține DC din AC care alimentează motorul însuși.

Designul dispozitivului de frânare include: electromagnet, armătură și disc. Electromagnetul este realizat sub forma unui set de bobine situate intr-o carcasa speciala. Armătura servește ca mecanism de frânare și este o suprafață anti-fricțiune care interacționează cu discul de frână.

Discul în sine, cu materialul de frecare aplicat, se deplasează de-a lungul dinților manșonului de pe arborele motorului. Când se aplică tensiune bobinelor de frână, armătura este trasă și arborele motorului se poate roti liber cu discul de frână.

Frânarea este asigurată în stare liberă când arcurile apasă pe armătură și acționează asupra discului de frână, oprind astfel arborele.

Frânele de acest tip sunt utilizate pe scară largă în sistemele de acționare electrică. În cazul unei întreruperi de urgență a alimentării dispozitivului de frânare, poate fi posibilă eliberarea manuală a frânei.

Palanele folosesc o frână electromagnetică cu saboți (TKG) pentru a menține arborele în stare de frânare când mașina este oprită.

TKP — frână DC seria MP. TKG - frana electro-hidraulica cu tachete, seria TE. Solenoidul de frână TKG include o piesă de antrenare și mecanică, care la rândul său include: un suport, arcuri, un sistem de pârghii și plăcuțe de frână.

Unitatea de frână este montată vertical cu discul de frână în poziție orizontală. Părțile mecanice ale dispozitivelor de frânare alimentate cu curent alternativ sau continuu sunt aceleași pentru role de același diametru.

De obicei, astfel de dispozitive au litera TK și un număr care indică diametrul rolei de frână. Când alimentarea este pornită, pârghiile neutralizează acțiunea arcurilor și eliberează scripetele pentru a permite rotația liberă.

Frânele electromagnetice sunt utilizate în:

• blocarea macaralelor, ascensoarelor, mașinilor de pozare etc. în starea oprită; în mecanisme de oprire a transportoarelor, mașinilor de bobinat și țesut, supape, echipamente mobile etc.;

• pentru a reduce timpul de nefuncționare (timp de oprire în timpul opririi) mașinilor;

• în sistemele de oprire de urgență pentru scări rulante, agitatoare etc., etc.;

• pentru a opri cu poziționarea poziției exacte la un anumit moment în timp.

În platformele de foraj se folosește frânarea prin inducție, bazată pe interacțiunea câmpurilor magnetice ale unui inductor, în rolul căruia acționează un electromagnet, și a unei armături, în bobina căreia sunt induși curenți, ale cărei câmpuri magnetice încetinesc. „cauza care le provoacă” (vezi legea lui Lenz), creând astfel cuplul de frânare necesar pentru rotor.

Să ne uităm la acest fenomen din figură. Când curentul este pornit în înfășurarea statorului, câmpul său magnetic induce un curent turbionar în rotor. Curentul turbionar din rotor este afectat de forța lui Ampere, al cărei moment în acest caz încetinește.

După cum știți, mașinile asincrone și sincrone cu curent alternativ, precum și mașinile cu curent continuu, atunci când arborele se mișcă față de stator, pot funcționa în modul de frânare. Dacă arborele este staționar (fără mișcare relativă), nu va exista niciun efect de frânare.

Astfel, frânele cu motor sunt folosite pentru a opri arborii în mișcare, mai degrabă decât pentru a le menține în repaus. În același timp, intensitatea decelerării mișcării mecanismului poate fi reglată fără probleme în astfel de cazuri, ceea ce este uneori convenabil.

Figura următoare arată funcționarea frânei cu histerezis.Atunci când înfășurarea statorului este furnizat un curent, cuplul acționează asupra rotorului, în acest caz se oprește și are loc aici datorită fenomenului de histerezis din inversarea magnetizării unui rotor monolitic.

Motivul fizic este că magnetizarea rotorului devine astfel încât fluxul său magnetic coincide în direcția cu fluxul statorului. Și dacă încercați să rotiți rotorul din această poziție (astfel încât statorul să fie în poziția B în raport cu rotorul), acesta va încerca să revină în poziția A datorită componentelor tangenţiale ale forțelor magnetice - și așa are loc frânarea în acest caz.