Elektromagnetyczne urządzenia hamujące

W niektórych urządzeniach do zatrzymania obracających się elementów maszyny stosuje się elektromagnetyczny hamulec tarczowy na silniku elektrycznym. Elektromagnetyczne urządzenie hamujące jest montowane bezpośrednio w silniku lub na silniku i jest zasadniczo pomocniczym silnikiem lub zespołem napędowym, który spełnia wszystkie wymagania zarówno w zakresie umiejscowienia urządzenia, jak i jego bezpiecznej obsługi. Jest nakładany i zwalniany za pomocą sprężyny z elektromagnesem.

Takie rozwiązanie pozwala nie tylko zapewnić bezpieczne zatrzymanie silnika w razie wypadku czy ustawienie elementu wykonawczego maszyny w czasie jej pracy, ale również po prostu skraca czas pracy maszyny podczas jej postoju.

Istnieją dwa rodzaje elektromagnetycznych hamulców tarczowych: hamulce tarczowe AC i hamulce tarczowe DC (w zależności od postaci prądu zasilającego hamulec). W wersji hamulca na prąd stały do ​​silnika doprowadzony jest również prostownik, przez który prąd stały jest uzyskiwany z prądu przemiennego, który zasila sam silnik.

Konstrukcja urządzenia hamującego obejmuje: elektromagnes, zworę i tarczę. Elektromagnes wykonany jest w postaci zestawu cewek umieszczonych w specjalnej obudowie. Zwora służy jako mechanizm hamujący i jest powierzchnią przeciwcierną, która oddziałuje z tarczą hamulcową.

Sama tarcza z nałożonym na nią materiałem ciernym porusza się po zębach tulei na wale silnika. Po przyłożeniu napięcia do cewek hamulcowych zwora jest ciągnięta, a wał silnika może się swobodnie obracać razem z tarczą hamulcową.

Hamowanie jest zapewnione w stanie wolnym, gdy sprężyny naciskają zworę i działają na tarczę hamulcową, zatrzymując w ten sposób wał.

Hamulce tego typu są szeroko stosowane w elektrycznych układach napędowych. W przypadku awarii zasilania awaryjnego urządzenia hamulcowego możliwe jest ręczne zwolnienie hamulca.

Wciągniki wykorzystują elektromagnetyczny hamulec klockowy (TKG) do utrzymywania wału w stanie zahamowanym, gdy maszyna jest wyłączona.

TKP — Hamulec DC serii MP. TKG - elektrohydrauliczny hamulec popychacza serii TE. Elektrozawór hamulca TKG składa się z części napędowej i mechanicznej, na którą składają się: podstawka, sprężyny, układ dźwigniowy oraz klocki hamulcowe.

Zespół hamulca jest montowany pionowo z tarczą hamulcową w pozycji poziomej. Części mechaniczne urządzeń hamujących zasilanych prądem zmiennym lub stałym są takie same dla rolek o tej samej średnicy.

Zwykle takie urządzenia mają oznaczenie literowe TK i liczbę wskazującą średnicę rolki hamulca. Po włączeniu zasilania dźwignie neutralizują działanie sprężyn i zwalniają koło pasowe, aby umożliwić swobodny obrót.

Hamulce elektromagnetyczne znajdują zastosowanie w:

• blokowanie dźwigów, wind, układarek itp. w stanie wyłączonym; w mechanizmach zatrzymywania przenośników, maszyn nawijających i tkackich, zaworów, urządzeń ruchomych itp.;

• skrócenie czasu przestoju (przestoju podczas postoju) maszyn;

• w systemach zatrzymania awaryjnego schodów ruchomych, mieszadeł itp., itp.;

• zatrzymać się na określeniu dokładnej pozycji w określonym momencie.

W platformach wiertniczych stosuje się hamowanie indukcyjne, oparte na oddziaływaniu pól magnetycznych wzbudnika, w roli którego działa elektromagnes, oraz twornika, w cewce którego indukowane są prądy, których pola magnetyczne spowalniają „przyczyna, która je powoduje” (zob Prawo Lenza), tworząc w ten sposób niezbędny moment hamujący dla wirnika.

Spójrzmy na to zjawisko na rysunku. Gdy prąd jest włączony w uzwojeniu stojana, jego pole magnetyczne indukuje prąd wirowy w wirniku. Na prąd wirowy w wirniku oddziałuje siła Ampera, której moment w tym przypadku maleje.

Jak wiadomo, maszyny asynchroniczne i synchroniczne z prądem przemiennym, a także maszyny z prądem stałym, gdy wał porusza się względem stojana, mogą pracować w trybie hamowania. Jeśli wał jest nieruchomy (brak ruchu względnego), nie wystąpi efekt hamowania.

Tak więc hamulce silnikowe są używane do zatrzymywania ruchomych wałów, a nie do utrzymywania ich w spoczynku. Jednocześnie intensywność hamowania ruchu mechanizmu można w takich przypadkach płynnie regulować, co czasem jest wygodne.

Poniższy rysunek przedstawia działanie hamulca histerezy.Kiedy prąd jest dostarczany do uzwojenia stojana, moment obrotowy działa na wirnik, w tym przypadku zatrzymuje się i występuje tutaj z powodu zjawiska histerezy od odwrócenia magnesowania monolitycznego wirnika.

Fizyczną przyczyną jest to, że namagnesowanie wirnika staje się takie, że jego strumień magnetyczny pokrywa się w kierunku ze strumieniem stojana. A jeśli spróbujesz obrócić wirnik z tego położenia (tak, aby stojan znalazł się w położeniu B względem wirnika), spróbuje on powrócić do położenia A ze względu na styczne składowe sił magnetycznych — i tak następuje hamowanie w tym przypadku.