Меню

Электромагнит для тормоза катушки

Электромагнитные тормозные устройства

В некоторых устройствах, с целью торможения вращающихся элементов машины, применяется электромагнитный дисковый тормоз электродвигателя. Электромагнитное тормозное устройство монтируется прямо в двигателе или на двигателе, и по сути представляет собой вспомогательный двигатель или приводной узел, отвечающий всем требованиям касательно как позиционирования агрегата, так и с точки зрения безопасной его эксплуатации. Он включается пружинами и отпускается с помощью электромагнита.

Данное решение позволяет не только обеспечить безопасное торможение двигателя в случае аварии или позиционировать исполнительный орган машины во время ее функционирования, но и просто сокращает время работы машины во время ее торможения.

Существуют два типа дисковых электромагнитных тормозных устройств: дисковый тормоз переменного тока и дисковый тормоз постоянного тока (в зависимости от формы тока, которым питается данный тормоз). Для варианта тормоза, питаемого постоянным током, вместе с двигателем поставляется также и выпрямитель, при помощи которого постоянный ток получается из переменного, которым питается сам двигатель.

Конструкция тормозного устройства включает в себя: электромагнит, якорь и диск. Электромагнит изготовлен в виде набора катушек, расположенных в специальном корпусе. Якорь служит исполнительным элементом тормоза, и представляет собой антифрикционную поверхность, которая взаимодействует с тормозным диском.

Сам диск, с нанесенным на него фрикционным материалом, перемещается по зубцам втулки на валу двигателя. Когда в катушки тормозного устройства подано напряжение, якорь оттянут, и вал двигателя может свободно вращаться вместе с тормозным диском.

Затормаживание обеспечивается в свободном состоянии, когда пружины нажимают на якорь, и он воздействует на тормозной диск, вызывая тем самым остановку вала.

Тормоза такого типа находят обширное применение в системах с электрическим приводом. На случай аварийного отсутствия питания тормозного устройства, может быть предусмотрена возможность снять тормоз вручную.

В подъемно-транспортных машинах используется колодочный электромагнитный тормоз (ТКГ), удерживающий вал в заторможенном состоянии когда машина выключена.

ТКП — тормоз постоянного тока серии МП. ТКГ — тормоз электрогидравлический с толкателем серии ТЭ. Электромагнит тормоза ТКГ включает в себя привод и механическую часть, которая в свою очередь включает: подставку, пружины, систему рычагов и тормозные колодки.

Тормозное устройство устанавливается вертикально, причем тормозной шкив имеет горизонтальное положение. Механические части тормозных устройств питаемых переменным или постоянным током для шкивов одного и того же диаметра одинаковы.

Обычно такие устройства имеют буквенное обозначение ТК и число, обозначающее диаметр шкива для торможения. В момент включения питания рычаги нейтрализуют действие пружин и освобождают шкив для обеспечения ему возможности свободного вращения.

Электромагнитные тормоза находят применение в:

блокировке подъемных кранов, лифтов, укладочных машин и т. д. в выключенном состоянии; в механизмах остановки конвейеров, намоточных и ткацких станков, задвижек, прокатного оборудования и т. д.;

для сокращения выбега (времени холостого хода во время остановки) машин;

в системах аварийной остановки эскалаторов, мешалок и т. д.;

для остановки с позиционированием в точном положении в определенный момент времени.

В буровых установках применяется индукционное торможение, основанное на взаимодействии магнитных полей индуктора, в роли которого выступает электромагнит, и якоря, в обмотке которого наводятся токи, магнитные поля которых тормозят «причину их вызывающую» (см. Закон Ленца), создавая тем самым необходимый тормозящий момент ротору.

Рассмотрим это явление на рисунке. Когда в обмотке статора включается ток, его магнитное поле индуцирует вихревой ток в роторе. На вихревой ток в роторе действует сила Ампера, момент которой и является в данном случае тормозящим.

Как известно, в тормозном режиме способны работать асинхронные и синхронные машины переменного тока, а также машины постоянного тока, когда вал движется относительно статора. Если вал неподвижен (относительное перемещение отсутствует), то тормозящего действия не будет.

Таким образом, тормоза на основе электродвигателей применяются для затормаживания движущихся валов, а не для удержания их в состоянии остановки. При этом интенсивность замедления движения механизма можно в таких случаях плавно регулировать, что иногда удобно.

На следующем рисунке приведена схема работы гистерезисного тормоза. Когда в обмотку статора подается ток, на ротор действует вращающий момент, в данном случае он тормозящий, и возникает здесь из-за явления гистерезиса от перемагничивания монолитного ротора.

Физическая причина в том, что намагниченность ротора становится таковой, что его магнитный поток совпадает по направлению с потоком статора. И если ротор попытаться из такого положения повернуть (так чтобы статор оказался относительно ротора в положении Б), то он будет стараться вернуться обратно в положение А за счет тангенциальных составляющих магнитных сил, — так и возникает в данном случае торможение.

Читайте также:  Гибрид с дисковыми тормозами

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:

Источник

Тормозные электромагниты для кранов

Тормозные электромагниты предназначены для управления механическими тормозами. В свою очередь эти тормоза служат для остановки крановых механизмов в заданном положении или ограничения пути торможения в случае выбега при отключении приводного электродвигателя.

Наиболее широко для крановых механизмов применяются колодочные и ленточные тормоза (при необходимости иметь тормозные моменты свыше 10 кН х м) — пружинные и иногда грузовые. Реже применяются дисковые тормозные устройства (тормозной момент до 1 кН х м и конические (тормозной момент до 50 Н х м).

Катушки тормозных электромагнитов включаются одновременно с электродвигателем и растормаживает тормоз. При отключении электродвигателя одновременно обесточиваются катушки тормозного электромагнита и происходит торможение — затяжка тормоза под действием пружины или груза.

Для тормозов крановых механизмов применяют тормозные электромагниты переменного тока: трехфазные серии КМТ (рис. 1) — длинноходовые (максимальный ход якоря от 50 до 80 мм), однофазные серии МО (рис. 2) — короткоходовые (ход штока тормоза от 3 до 4 мм), постоянного тока: серии КМП и ВМ — длинноходовые (ход якоря от 40 до 120 мм), серии МП (рис. 3) — короткоходовые (ход якоря от 3 до 4,5 мм).

Рис. 1. Тормозной электромагнит серии КМТ: 1 -корпус, 2 — якорь, 3 — направляющие, 4 — стержень, 5 — поршень, 6

крышка демпфера, 7 -цилиндр демпфера, 8 — винт для регулирования компрессии, 9 — клеммник, 10 — крышка клеммника, 11 — латунные держатели катушек, 12 — ярмо, 13 — крышка, 14 — катушка

Рис. 2. Тормозной электромагнит серии МО: 1 — неподвижное ярмо, 2 — короткозамкнутый виток, 3 — угольник, 4 — крышка, 5 — катушка, .6 — якорь, 7 — планка, 8 — щека, 9 -ось, 10 — тяга

Основными параметрами тормозных электромагнитов с поступательно перемещающимся якорем (КМТ, КМП, ВМ и МП) являются тяговое усилие и ход якоря, а для клапанных электромагнитов серии МО — момент электромагнита и угол поворота якоря.

Тормозные электромагниты всех вышеуказанных серий являются самостоятельными электрическими аппаратами, сочлененными с тормозами.

На современных кранах отечественного производств широко применяются колодочные тормоза серии ТС с короткоходовыми электромагнитами и пружинные лодочные тормоза ТКП (см. рис. 3) со встроенными катушками постоянного тока. У этих тормозов рычаг 1 отлит вместе с корпусом электромагнита, а якорь элекромагнита — вместе с рычагом.

Рис. 3. Тормозной электромагнит серии МП: 1 — корпус, 2 — катушка, 3 — якорь, 4 — штыръ, 5 — тех отолитов а я втулка, 6 — крышка, 7 — амортизирующая пружина, 8 — полюсный наконечник

Катушки тормозных электромагнитов переменно тока включаются параллельно и рассчитаны на полное напряжение сети. При их включении имеет место значительный бросок тока: для электромагнитов серии КМТ I пуск = (10-30 )I ном, серии МО — I пуск = (5-6 )I ном.

При выборе защитных аппаратов, например предохранителей, следует учитывать величину пускового тока. Пусковой ток определяют по формулам

для трехфазных электромагнитов

где, S п — полная мощность в момент пуска, ВА, напряжение сети, В.

Катушки тормозных электромагнитов постоянного тока могут быть последовательного и параллельного включения (возбуждения).

Электромагниты с катушки последовательного включения — быстродействующие из-за малой индуктивности и надежны в работе, как обеспечивают затормаживание, механизма при обрывах в цепи якоря электродвигателя . Их недостатком является возможность ложных затормаживаний с последующими растормаживан и ями при очень малых нагрузках, например при холостом ходе. Поэтому их целесообразно применять для крановых механизмов со сравнительно небольшими колебаниями нагрузки, а следовательно, и величины тока якоря , например, для механизмов передвижения кранов.

Значения тока составляют для механизмов подъема около 40 % величины номинального тока электродвигателя, а для механизмов передвижения — около 60%, Поэтому величина тягового усилия или момента тормозов с катушками последовательного включения указана в каталогах для двух значений тока катушки: для 40 и 60 % от номинального (соответственно для механизмов подъема и передвижения).

Если же в процессе пуска электродвигателя минимальное значение тока, протекающего но катушке тормозного электромагнита, меньше 40 или 60 % от номинального, то необходимо уменьшить момент тормоза относительно значений, указанных для величины тока 40 или 60 % от номинального (за счет уменьшения усилия пружины тормоза или массы тормозного груза).

Читайте также:  Сильно шипит педаль тормоза

Тормозные электромагниты постоянного тока с катушками параллельного включения не имеют вышеуказанных недостатков. Однако из-за значительной индутивности катушек эти электромагниты инерционны. Кроме того, менее надежны, так как при обрыве цепи якоря электродвигателя катушки этих электромагнитов продолжают обтекаться током, и тормоз остается расторможенным.

Первый недостаток может быть устранен путём форсировки, для чего последовательно с катушкой включают экономическое сопротивление, которое в течении времени втягивания якоря электромагнита шунтирует размыкающими контактами токового реле и вводит в схему после втягивания якоря электромагнита, снижая величину тока в катушке и, следовательно, ее нагрев.

Второй недостаток устраняется включением катушки реле тока последовательно в цепь якоря электродвигателя, а его замыкающих контактов — последовательно в цепь катушки электромагнита. При применении форсировки время форсировки должно быть не более 0,3 — 0,6 с.

Для питания электромагнитов постоянного тока с сети переменного тока применяют типовые однополупериодные выпрямители с диодами на ток до 3 А и группой конденсаторов с емкостью от 2 до 14 мкФ, что обеспечивает выходные параметры, соответствующие условиям питания катушек электромагнитов.

Тормозные электромагниты переменного тока широко применяются для крановых установок, однако практика их эксплуатации показала, что они имеют ряд недостатков: относительно малая износостойкость, значительные токи включения катушек в 7 — 30 раз превышающие их номинальные токи (при полностью втянутых якорях), сильные удары при затормаживании и растормаживании из-за отсутствия регулирования плавности процесса торможения, выход из строя катушек из-за перегрева при неполном втягивании якоря.

Общим недостатком тормозных электромагнитов постоянного и переменного тока является несовершенство тяговых характеристик: в начале хода якоря развивайся наименьшее тяговое усилие, а в конце — наибольшее.

При всех указанных недостатках тормозные электромагниты постоянного тока более надежны в эксплуатации чем электромагниты переменного тока. Поэтому для управления тормозами крановых механизмов с силовым электрооборудованием на переменном токе часто примеряют тормозные электромагниты постоянного тока с питанием от полупроводниковых выпрямителей.

Учитывая, что тормозные электромагниты обладают рядом существенных недостатков, указанных выше, в настоящее время широкое применение для привода крановых тормозов находят длинноходовые электрогидравлические толкатели.

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:

Источник

Онлайн журнал электрика

Статьи по электроремонту и электромонтажу

Тормозные электромагниты для кранов

Тормозные электромагниты созданы для управления механическими тормозами. В свою очередь эти тормоза служат для остановки крановых устройств в данном положении либо ограничения пути торможения в случае выбега при выключении приводного электродвигателя.

Более обширно для крановых устройств используются колодочные и ленточные тормоза (по мере надобности иметь тормозные моменты выше 10 кН х м) — пружинные и время от времени грузовые. Пореже используются дисковые тормозные устройства (тормозной момент до 1 кН х м и конические (тормозной момент до 50 Н х м).

Катушки тормозных электромагнитов врубаются сразу с электродвигателем и растормаживает тормоз. При выключении электродвигателя сразу обесточиваются катушки тормозного электромагнита и происходит торможение — затяжка тормоза под действием пружины либо груза.

Для тормозов крановых устройств используют тормозные электромагниты переменного тока: трехфазные серии КМТ (рис. 1) — длинноходовые (наибольший ход якоря от 50 до 80 мм), однофазовые серии МО (рис. 2) — короткоходовые (ход штока тормоза от 3 до 4 мм), неизменного тока: серии КМП и ВМ — длинноходовые (ход якоря от 40 до 120 мм), серии МП (рис. 3) — короткоходовые (ход якоря от 3 до 4,5 мм).

Рис. 1. Тормозной электромагнит серии КМТ: 1 -корпус, 2 — якорь, 3 — направляющие, 4 — стержень, 5 — поршень, 6

крышка демпфера, 7 -цилиндр демпфера, 8 — винт для регулирования компрессии, 9 — клеммник, 10 — крышка клеммника, 11 — латунные держатели катушек, 12 — ярмо, 13 — крышка, 14 — катушка

Рис. 2. Тормозной электромагнит серии МО: 1 — недвижное ярмо, 2 — короткозамкнутый виток, 3 — угольник, 4 — крышка, 5 — катушка, .6 — якорь, 7 — планка, 8 — щека, 9 -ось, 10 — тяга

Основными параметрами тормозных электромагнитов с поступательно перемещающимся якорем (КМТ, КМП, ВМ и МП) являются тяговое усилие и ход якоря, а для клапанных электромагнитов серии МО — момент электромагнита и угол поворота якоря.

Читайте также:  Лягушка ручного тормоза логан

Тормозные электромагниты всех вышеуказанных серий являются самостоятельными электронными аппаратами, сочлененными с тормозами.

На современных кранах российского производств обширно используются колодочные тормоза серии ТС с короткоходовыми электромагнитами и пружинные лодочные тормоза ТКП (см. рис. 3) со встроенными катушками неизменного тока. У этих тормозов рычаг 1 отлит совместно с корпусом электромагнита, а якорь элекромагнита — совместно с рычагом.

Рис. 3. Тормозной электромагнит серии МП: 1 — корпус, 2 — катушка, 3 — якорь, 4 — штыръ, 5 — тех отолитов а я втулка, 6 — крышка, 7 — амортизирующая пружина, 8 — полюсный наконечник

Катушки тормозных электромагнитов переменно тока врубаются параллельно и рассчитаны на полное напряжение сети. При их включении имеет место значимый бросок тока: для электромагнитов серии КМТ I запуск = (10-30 )I ном, серии МО — I запуск = (5-6 )I ном.

При выборе защитных аппаратов, к примеру предохранителей, следует учесть величину пускового тока. Пусковой ток определяют по формулам

для трехфазных электромагнитов

где, S п — полная мощность в момент запуска, ВА, напряжение сети, В.

Катушки тормозных электромагнитов неизменного тока могут быть поочередного и параллельного включения (возбуждения).

Электромагниты с катушки поочередного включения — быстродействующие из-за малой индуктивности и надежны в работе, как обеспечивают затормаживание, механизма при обрывах в цепи якоря электродвигателя . Их недочетом является возможность неверных затормаживаний с следующими растормаживан и ями при очень малых нагрузках, к примеру при холостом ходе. Потому их целенаправлено использовать для крановых устройств со сравнимо маленькими колебаниями нагрузки, а как следует, и величины тока якоря , к примеру, для устройств передвижения кранов.

Значения тока составляют для устройств подъема около 40 % величины номинального тока электродвигателя, а для устройств передвижения — около 60%, Потому величина тягового усилия либо момента тормозов с катушками поочередного включения указана в каталогах для 2-ух значений тока катушки: для 40 и 60 % от номинального (соответственно для устройств подъема и передвижения).

Если же в процессе запуска электродвигателя малое значение тока, протекающего но катушке тормозного электромагнита, меньше 40 либо 60 % от номинального, то нужно уменьшить момент тормоза относительно значений, обозначенных для величины тока 40 либо 60 % от номинального (за счет уменьшения усилия пружины тормоза либо массы тормозного груза).

Тормозные электромагниты неизменного тока с катушками параллельного включения не имеют вышеуказанных недочетов. Но из-за значимой индутивности катушек эти электромагниты инерционны. Не считая того, наименее надежны, потому что при обрыве цепи якоря электродвигателя катушки этих электромагнитов продолжают обтекаться током, и тормоз остается расторможенным.

1-ый недочет может быть устранен оковём форсировки, зачем поочередно с катушкой включают экономическое сопротивление, которое в течении времени втягивания якоря электромагнита шунтирует размыкающими контактами токового реле и вводит в схему после втягивания якоря электромагнита, снижая величину тока в катушке и, как следует, ее нагрев.

2-ой недочет устраняется включением катушки реле тока поочередно в цепь якоря электродвигателя, а его замыкающих контактов — поочередно в цепь катушки электромагнита. При применении форсировки время форсировки должно быть менее 0,3 — 0,6 с.

Для питания электромагнитов неизменного тока с сети переменного тока используют типовые однополупериодные выпрямители с диодиками на ток до 3 А и группой конденсаторов с емкостью от 2 до 14 мкФ, что обеспечивает выходные характеристики, надлежащие условиям питания катушек электромагнитов.

Тормозные электромагниты переменного тока обширно используются для крановых установок, но практика их эксплуатации показала, что они имеют ряд недочетов: относительно малая износостойкость, значимые токи включения катушек в 7 — 30 раз превосходящие их номинальные токи (при стопроцентно втянутых якорях), сильные удары при затормаживании и растормаживании из-за отсутствия регулирования плавности процесса торможения, выход из строя катушек из-за перегрева при неполном втягивании якоря.

Общим недочетом тормозных электромагнитов неизменного и переменного тока является несовершенство тяговых черт: сначала хода якоря развивайся меньшее тяговое усилие, а в конце — наибольшее.

При всех обозначенных недочетах тормозные электромагниты неизменного тока более надежны в эксплуатации чем электромагниты переменного тока. Потому для управления тормозами крановых устройств с силовым электрическим оборудованием на переменном токе нередко примеряют тормозные электромагниты неизменного тока с питанием от полупроводниковых выпрямителей.

Беря во внимание, что тормозные электромагниты владеют рядом существенных недочетов, обозначенных выше, в текущее время обширное применение для привода крановых тормозов находят длинноходовые электрогидравлические толкатели.

Источник

Adblock
detector