剎車電機(jī)哪家的更好?剎車電機(jī)要選威爾科
剎車電機(jī)分為:直流剎車電機(jī),交流剎車電機(jī)。直流剎車電機(jī)需要安裝整流器,整流后的電壓為99V,170V或90-108V,直流剎車電機(jī)因?yàn)橐?jīng)過整流電壓,快剎車時間在0.6秒左右。交流剎車電機(jī)因?yàn)橹苯?80V電壓,不需整流,剎車時間可以在0.2秒內(nèi)完成。直流剎車電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,造價便宜,發(fā)熱比較快容易燒毀電機(jī)。交流剎車電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價比較高,剎車效果明顯,經(jīng)久耐用,是自動化控制比較理想的動力。但是直流剎車電機(jī),交流剎車電機(jī)的剎車部分(即制動器)都不可以接變頻電壓,需要另外接線同步控制!剎車電機(jī)有高精度的定位要求。作為剎車電機(jī)應(yīng)該具備:剎車迅速,定位準(zhǔn)確,安全可靠,剎車系統(tǒng)可互換使用,結(jié)構(gòu)要簡單,更換維修簡便等特點(diǎn)。很多工廠需要剎車電機(jī)來控制電機(jī)慣性,達(dá)到要求的準(zhǔn)確定位,來實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動工作。如:提升機(jī)械,陶瓷印花機(jī)械,涂裝機(jī)械,皮革機(jī)械等。 剎車電機(jī)用途非常廣泛,機(jī)械設(shè)備各個領(lǐng)域都能見到其身影。
在電機(jī)的尾部有一個電磁抱剎,電機(jī)通電時它也通電吸合,這時它對電機(jī)不制動,當(dāng)電機(jī)斷電時它也斷電,抱剎在彈簧的作用下剎住電機(jī)。兩根線是將一個整流全橋的兩交流輸入端并接在電動機(jī)的任意兩進(jìn)線端上與電機(jī)同步輸入380伏的交流,兩直流輸出端接到剎車勵磁線圈。工作原理就是電機(jī)通電時線圈得直流電產(chǎn)生吸力將尾部兩摩擦面分開,電機(jī)自由旋轉(zhuǎn),反之通過彈簧回復(fù)力讓電機(jī)制動。根據(jù)電機(jī)功率不同,線圈電阻在幾十至幾百歐之間。電源:三相,380V50Hz
工作方式:S1連續(xù)工作制
防護(hù)等級:IP55冷卻方式:IC0141絕緣等級:F級接法:3KW以下“Y”接法,4KW以上(含4KW)“△”接法。工作條件:環(huán)境溫度:-20℃-40℃海拔:1000m以下制動方式:失電制動,制動電源由接線盒內(nèi)的整流器供給,H100以下AC220V-DC99V,H112以上AC380-DC170V。適用于:各種機(jī)床、印刷機(jī)械、鍛壓機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、包裝機(jī)械、食品機(jī)械、建筑機(jī)械、木工機(jī)械等要求快速停止、準(zhǔn)確定位、往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)、防止滑行的各種機(jī)械中作主軸傳動和輔助傳動。
①在電機(jī)的尾部有一個電磁抱剎,電機(jī)通電時它也通電吸合,這時它對電機(jī)不制動,當(dāng)電機(jī)斷電時它也斷電,抱剎在彈簧的作用下剎住電機(jī)。②兩根線是將一個整流全橋的兩交流輸入端并接在電動機(jī)的任意兩進(jìn)線端上與電機(jī)同步輸入380伏的交流,兩直流輸出端接到剎車勵磁線圈。工作原理就是電機(jī)通電時線圈得直流電產(chǎn)生吸力將尾部兩摩擦面分開,電機(jī)自由旋轉(zhuǎn),反之通過彈簧回復(fù)力讓電機(jī)制動。根據(jù)電機(jī)功率不同,線圈電阻在幾十至幾百歐之間。
電磁制動電動機(jī)的直流圓盤制動器安裝在電機(jī)非軸伸端的端蓋上。當(dāng)制動電動機(jī)接入電源,制動器也同時工作。由于電磁吸力作用,電磁鐵吸引銜鐵并壓縮彈簧,制動盤于銜鐵端蓋脫開,電動機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)切斷電源時,制動器電磁鐵失去磁吸力,彈簧推動銜鐵壓緊制動盤,在磨擦力矩作用下,電動機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)制動電機(jī)通電后,制動電機(jī)通過220V交流整流得到198V直流電,這時銜鐵被電磁吸合,使制動盤處于可旋轉(zhuǎn)狀態(tài),并但制動電機(jī)自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)制動電機(jī)失電時電磁鐵失電,銜鐵立即被彈簧頂住,使制動盤與電機(jī)后端蓋壓合在一起,停止轉(zhuǎn)動。
剎車電機(jī)工作原理:在電機(jī)的尾部有一個電磁抱剎,電機(jī)通電時電磁抱剎也通電吸合,這時電磁抱剎對電機(jī)不制動,當(dāng)電機(jī)斷電時電磁抱剎也斷電,抱剎在彈簧的作用下剎住電機(jī)。
用戶往往對電磁制動、再生制動、動態(tài)制動的作用混淆,選擇了錯誤的配件。動態(tài)制動器由動態(tài)制動電阻組成,在故障、急停、電源斷電時通過能耗制動縮短伺服電機(jī)的機(jī)械進(jìn)給距離。
再生制動是指伺服電機(jī)在減速或停車時將制動產(chǎn)生的能量通過逆變回路反饋到直流母線。經(jīng)阻容回路吸收。
電磁制動是通過機(jī)械裝置鎖住電機(jī)的軸。三者的區(qū)別:(1)再生制動必須在伺服器正常工作時才起作用,在故障、急停、電源斷電時等情況下無法制動電機(jī)。動態(tài)制動器和電磁制動工作時不需電源。(2)再生制動的工作是系統(tǒng)自動進(jìn)行,而動態(tài)制動器和電磁制動的工作需外部繼電器控制。(3)電磁制動一般在SVOFF后啟動,否則可能造成放大器過載。動態(tài)制動器一般在SVOFF或主回路斷電后啟動,否則可能造成動態(tài)制動電阻過熱。
選擇配件的注意事項(xiàng):(1)有些系統(tǒng)如傳送裝置,升降裝置等要求伺服電機(jī)能盡快停車。而在故障、急停、電源斷電時伺服器沒有再生制動無法對電機(jī)減速。同時系統(tǒng)的機(jī)械慣量又較大,這時需選用動態(tài)制動器動態(tài)制動器的選擇要依據(jù)負(fù)載的輕重,電機(jī)的工作速度等。(2)有些系統(tǒng)要維持機(jī)械裝置的靜止位置需電機(jī)提供較大的輸出轉(zhuǎn)矩且停止的時間較長,如果使用伺服的自鎖功能往往會造成電機(jī)過熱或放大器過載。這種情況就要選擇帶電磁制動的電機(jī)。(3)三菱的伺服器都有內(nèi)置的再生制動單元,但當(dāng)再生制動較頻繁時可能引起直流母線電壓過高,這時需另配再生制動電阻。再生制動電阻是否需要另配,配多大的再生制動電阻可參照樣本的使用說明。需要注意的是樣本列表上的制動次數(shù)是電機(jī)在空載時的數(shù)據(jù)。實(shí)際選型中要先根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載慣量和樣本上的電機(jī)慣量,算出慣量比。再以樣本列表上的制動次數(shù)除以(慣量比+1)。這樣得到的數(shù)據(jù)才是允許的制動次數(shù)。
一、反接制動:在電機(jī)斷開電源后,為了使電機(jī)迅速停車,使用控制方法再在電機(jī)的電源上加上與正常運(yùn)行電源反相的電源,此時,電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向相反,此時電機(jī)產(chǎn)生的電磁力矩為制動力矩,加快電機(jī)的減速。如下圖示,利用開關(guān)Q將電樞兩端的電壓從電網(wǎng)斷開,并立即將它接到一個制動電阻RL上,這時,電機(jī)內(nèi)的主磁場保持不變,電樞因由慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動此時的點(diǎn)此力矩為制動轉(zhuǎn)矩,故使電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,直到停轉(zhuǎn)。
反接制動有一個大的缺點(diǎn),就是:當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為0時,如果不及時撤除反相后的電源,電機(jī)會反轉(zhuǎn)。解決此問題的方法有以下兩種:1、在電機(jī)反相電源的控制回路中,加入一個時間繼電器,當(dāng)反相制動一段時間后,斷開反相后的電源,從而避免電機(jī)反轉(zhuǎn)。但由于此種方法制動時間難于估算,因而制動效果并不精確。2、在電機(jī)反相電源的控制回路中加入一個速度繼電器,當(dāng)傳感器檢測到電機(jī)速度為0時,及時切掉電機(jī)的反相電源。由于此種方法速度繼電器實(shí)時監(jiān)測電機(jī)轉(zhuǎn)速,因而制動效果較上一種方法要好的多。正是由于反接制動有此特點(diǎn),因此,不允許反轉(zhuǎn)的機(jī)械,如一些車床等,制動方法就不能采用反接制動了,而只能采用能耗制動或機(jī)械制動。
二、能耗制動:在定子繞組中通以直流電,從而產(chǎn)生一個固定不變的磁場。此時,轉(zhuǎn)子按旋轉(zhuǎn)方向切割磁力線,從而產(chǎn)生一個制動力矩。由于此制動方法并不是象再生制動那樣,把制動時產(chǎn)生的能量回饋給電網(wǎng),而是單靠電機(jī)把動能消耗掉,因此叫能耗制動。又由于是在定子繞組中通以直流電來制動,因而能耗制動又叫直流注入制動。如下圖示,利用倒向開關(guān)開關(guān)Q把點(diǎn)數(shù)電壓反接到電網(wǎng),此時的電樞電流將變成復(fù)制,且電流大小相當(dāng),隨之產(chǎn)生很大的制動性質(zhì)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩,是電機(jī)停轉(zhuǎn)。
能耗制動是單純依靠電機(jī)來消耗動能來達(dá)到停車的目的,因而制動效果和精度并不理想。在一些要求制動時間短和制動效果好的場合,一般不使用此制動方法。如起重機(jī)械,其運(yùn)行特點(diǎn)是電機(jī)轉(zhuǎn)速低,頻繁地起動、停止和正反轉(zhuǎn),而且拖著所吊重物運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確而又靈活的控制,電機(jī)經(jīng)常處于制動狀態(tài),并且要求制動力矩大。而能耗制動則達(dá)不到上述要求。故起重機(jī)械一般采用反接制動,且要求有機(jī)械制動,以防在運(yùn)行過程中或失電時,重物滑落。
三、再生制動:再生制動和上述兩種制動方法均不同。再生制動只是電機(jī)在特殊情況下的一種工作狀態(tài),而上述兩者是為達(dá)到迅速停車的目的,人為在電機(jī)上施加的一種方法。再生制動的原理:當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度超過電機(jī)同步磁場的旋轉(zhuǎn)速度時,轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反,此時,電機(jī)處于制動狀態(tài)。之所以把此時的狀態(tài)叫再生制動,是因?yàn)榇藭r電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),即電機(jī)的動能轉(zhuǎn)化成了電能。此時,可以采取一定的措施把產(chǎn)生的電能回饋給電網(wǎng)。達(dá)到節(jié)能的目的。因此,再生制動也叫發(fā)電制動。再生制動會出現(xiàn)在以下兩種場合:1、起重機(jī)重物下降時,電機(jī)轉(zhuǎn)子在重物重力的手動下,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有可能超過同步轉(zhuǎn)速,此時,電機(jī)處于再生制動狀態(tài)。這時,電機(jī)的制動轉(zhuǎn)矩是阻止重物的下落,直至制動轉(zhuǎn)矩和重力形成的轉(zhuǎn)矩相等時,重物才會停止下落。2、當(dāng)變頻調(diào)速時,當(dāng)變頻器把頻率降低時,同步轉(zhuǎn)速也隨之降低。但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由于負(fù)載慣性的作用,不會馬上降低,此時,電機(jī)也會處于再生制動狀態(tài),直至拖動系統(tǒng)的速度也下降為止。
電機(jī)帶剎車,在實(shí)際使用中為帶電磁抱閘電機(jī),作用是電機(jī)得電啟動運(yùn)轉(zhuǎn)的同時,電機(jī)抱閘先得電松開抱閘,電機(jī)再啟動運(yùn)行。當(dāng)電機(jī)失電時,抱閘也失電起制動作用,使得電機(jī)快速停止運(yùn)轉(zhuǎn)。一般剎車制動系統(tǒng)和電磁抱閘線圈,都是和電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝在一起?,F(xiàn)實(shí)使用中一般用于機(jī)床傳動中,可以快速定位制動,還有用于天車等起重設(shè)備,可以快速和精確控制卷揚(yáng)的提升和下落。帶剎車的電機(jī)主要有:冶金起重電機(jī)建筑塔吊電機(jī)剪板機(jī)電機(jī)沖床電機(jī) 等.......
這些電機(jī)設(shè)計(jì)要求電機(jī)停止 電磁離合器隨即動作 電機(jī)主軸馬上停止 保證操作者及設(shè)備安全
步進(jìn)電機(jī)本身有保持力矩,利用電機(jī)的保持力矩在通電的情況下可以鎖死電機(jī),即相當(dāng)于剎車(抱閘)。在垂直運(yùn)行機(jī)構(gòu)中,存在機(jī)構(gòu)斷電而驅(qū)動器失去鎖力的情況,所以必須考慮使用剎車器,以免機(jī)構(gòu)因失去驅(qū)動器鎖力而直接下墜造成損壞。傳統(tǒng)控制剎車器需外接12~24VDC,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)斷電時,剎車瞬間啟動,起到固定電機(jī)軸的作用以解決步進(jìn)電機(jī)斷電時電機(jī)仍可以維持鎖死狀態(tài)。對于所有制動器,必須外接一個DC24V電壓,該制動力需借助于一個壓縮彈簧或一個永磁體,以電磁方式形成氣隙,促使移較重物體在運(yùn)動中能在短時間內(nèi)減速或限制性停留。
傳統(tǒng)的電機(jī)剎車控制模式一般為PLC控制繼電器給剎車供電,設(shè)備斷電就斷開剎車電源,設(shè)備上電就接通剎車電源,不過由于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器使能的滯后性,上電時,剎車電源好是延時通電,不然會下墜一段距離。傳統(tǒng)的控制模式在使用時有以下缺點(diǎn):1.剎車發(fā)熱大,一般工作一段時間,剎車溫度可到90攝氏度以上。造成剎車壽命縮短,安全隱患等。2.對繼電器,PLC等外部器件依賴信高,如果那個環(huán)節(jié)出問題,容易損壞電機(jī)或抱閘!比如在運(yùn)動狀況下如果繼電器損壞,剎車失電抱死,造成剎車損壞。3.成本相對過高,接線麻煩。三機(jī)電剎車為解決上述問題,在傳統(tǒng)驅(qū)動器的基礎(chǔ)上,通過ALM接口輸出一個電壓信號連接剎車(抱閘)。其工作原理是驅(qū)動器上電后,ALM輸出一個瞬間24V電壓打開抱閘,抱閘打開后降低輸出電壓至11V,維持抱閘處于松開狀態(tài)。這一特別開發(fā)的內(nèi)置剎車系統(tǒng)成功解決掉垂直軸電機(jī)在急停情況下電機(jī)垂直軸往下掉這一問題。因此立三機(jī)電這一研發(fā)抱閘系統(tǒng)適用于絲杠電機(jī)及皮帶傳輸。2.由于工作電壓點(diǎn),所以溫升低,基本和步進(jìn)電機(jī)保持一致,實(shí)測溫升10幾度。3.可靠性高,由步進(jìn)驅(qū)動器直接控制電機(jī)和抱閘,能保證在電機(jī)轉(zhuǎn)動時抱閘始終處于松開狀態(tài),且抱閘反應(yīng)時間比普通PLC快50ms以上。一旦驅(qū)動器或電機(jī)出現(xiàn)故障,驅(qū)動器會立即剎車并報警,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動,剎車抱閘將機(jī)構(gòu)固定在安全高度。4.節(jié)約成本,省掉繼電器等外部器件。
剎車電機(jī)和制動電機(jī)的區(qū)別:制動電機(jī)是全封閉自扇冷式鼠籠型具有附加圓盤型直流制動器的三相異步電動機(jī),制動電機(jī)具有制動迅速、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),制動電機(jī)廣泛應(yīng)用于種要求快速停止和準(zhǔn)確定位的機(jī)械設(shè)備和傳動裝置中,例如、包裝機(jī)械、木工機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、建筑機(jī)械等行業(yè)。
制動電機(jī)的直流圓盤制動器安裝在電機(jī)非軸伸端的端蓋上。當(dāng)WEG制動電機(jī)接入電源,制動電機(jī)也同時工作。由于電磁吸力作用,電磁鐵吸引銜鐵并壓縮彈簧,制動盤于銜鐵端蓋脫開,制動電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)切斷電源時,制動電機(jī)電磁鐵失去磁吸力,彈簧推動銜鐵壓緊制動盤,在磨擦力矩作用下,制動電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
剎車片(機(jī)械制動) ;電磁抱閘,能耗制動、反接制動(電磁制動)
剎車片的原理簡單,解體電動機(jī)就可以了解。
電磁抱閘:電機(jī)與電磁抱閘的電源是同步的,電磁抱閘的電源從電動機(jī)的接線盒或接觸器下端引出,電磁抱閘的工作原理:通電時,電磁力使抱閘裝置分開,電機(jī)可以轉(zhuǎn)動,停電時,由于內(nèi)部失去磁力,彈簧使抱閘裝置合上,電機(jī)停轉(zhuǎn)。
能耗制動:所謂能耗制動,即在電動機(jī)脫離三相交流電源之后,定子繞組上加一個直流電壓,即通入直流電流,利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用已達(dá)到制動的目的。反接制動:在電動機(jī)切斷正常運(yùn)轉(zhuǎn)電源的同時改變電動機(jī)定子繞組的電源相序,使之有反轉(zhuǎn)趨勢而產(chǎn)生較大的制動力矩的方法。反接制動的實(shí)質(zhì),使電動機(jī)欲反轉(zhuǎn)而制動,因此當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速接近零時,應(yīng)立即切斷反接轉(zhuǎn)制動電源,否則電動機(jī)會反轉(zhuǎn)。實(shí)際控制中采用速度繼電器來自動切除制動電源。
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