Elektromagnetická brzdová zařízení

U některých zařízení se k zastavení rotujících prvků stroje používá elektromagnetická kotoučová brzda na elektromotoru. Elektromagnetické brzdové zařízení je namontováno přímo v motoru nebo na motoru a jedná se v podstatě o pomocný motor nebo pohonnou jednotku, která splňuje všechny požadavky jak z hlediska umístění zařízení, tak z hlediska jeho bezpečného provozu. Nanáší se a uvolňuje pružinou s elektromagnetem.

Toto řešení umožňuje nejen zajistit bezpečné zastavení motoru v případě havárie nebo polohovat výkonný prvek stroje při jeho provozu, ale také jednoduše zkrátit dobu chodu stroje při jeho zastavení.

Existují dva typy elektromagnetických kotoučových brzd: AC kotoučové brzdy a DC kotoučové brzdy (v závislosti na formě proudu, který brzdu napájí). U stejnosměrné verze brzdy je k motoru dodáván i usměrňovač, přes který se získává stejnosměrný proud ze střídavého proudu, který napájí samotný motor.

Konstrukce brzdového zařízení zahrnuje: elektromagnet, kotvu a kotouč. Elektromagnet je vyroben ve formě sady cívek umístěných ve speciálním pouzdře. Kotva slouží jako brzdný mechanismus a je to kluzná plocha, která spolupracuje s brzdovým kotoučem.

Samotný kotouč s naneseným třecím materiálem se pohybuje po zubech objímky na hřídeli motoru. Když je na brzdové cívky přivedeno napětí, kotva se zatáhne a hřídel motoru se může volně otáčet s brzdovým kotoučem.

Brzdění je zajištěno ve volném stavu, kdy pružiny tlačí kotvu a ta působí na brzdový kotouč, čímž se hřídel zastaví.

Brzdy tohoto typu jsou široce používány v systémech elektrického pohonu. V případě nouzového výpadku napájení brzdového zařízení může být možné brzdu ručně uvolnit.

Kladkostroje používají elektromagnetickou patkovou brzdu (TKG), která drží hřídel v zabrzděném stavu, když je stroj vypnutý.

TKP — DC brzda řady MP. TKG - elektrohydraulická brzda zdvihátka, řada TE. Elektromagnet brzdy TKG obsahuje hnací a mechanickou část, která zase zahrnuje: stojan, pružiny, pákový systém a brzdové destičky.

Brzdová jednotka je namontována svisle s brzdovým kotoučem ve vodorovné poloze. Mechanické části brzdových zařízení napájených střídavým nebo stejnosměrným proudem jsou stejné pro válečky stejného průměru.

Obvykle mají taková zařízení písmenné označení TK a číslo udávající průměr brzdového válečku. Po zapnutí napájení páky neutralizují působení pružin a uvolní kladku, aby umožnily volné otáčení.

Elektromagnetické brzdy se používají v:

• blokování jeřábů, výtahů, pokládacích strojů atd. ve vypnutém stavu; v mechanismech pro zastavování dopravníků, navíjecích a tkacích strojů, ventilů, mobilních zařízení atd.;

• snížit prostoje (prostoje při odstávce) strojů;

• v systémech nouzového zastavení pro eskalátory, míchadla atd. atd.;

• zastavit s umístěním přesné polohy v určitém okamžiku.

Ve vrtných plošinách se používá indukční brzdění založené na interakci magnetických polí induktoru, v jehož roli působí elektromagnet, a kotvy, v jejíž cívce se indukují proudy, jejichž magnetická pole zpomalují „příčina, která je způsobuje“ (viz Lenzův zákon), čímž se vytvoří potřebný brzdný moment pro rotor.

Podívejme se na tento jev na obrázku. Při zapnutí proudu ve vinutí statoru jeho magnetické pole indukuje v rotoru vířivý proud. Vířivý proud v rotoru je ovlivněn Ampérovou silou, jejíž moment se v tomto případě zpomaluje.

Jak víte, asynchronní a synchronní stroje se střídavým proudem, stejně jako stroje se stejnosměrným proudem, když se hřídel pohybuje vzhledem ke statoru, mohou pracovat v režimu brzdění. Pokud je hřídel nehybná (žádný relativní pohyb), nebude brzdný účinek.

Motorové brzdy se tedy používají spíše k zastavení pohybu hřídelí než k jejich udržení v klidu. Zároveň lze v takových případech plynule nastavit intenzitu zpomalení pohybu mechanismu, což se někdy hodí.

Následující obrázek ukazuje činnost hysterezní brzdy.Při přívodu proudu do vinutí statoru působí krouticí moment na rotor, v tomto případě se zastaví a vzniká zde v důsledku jevu hystereze z převrácení magnetizace monolitického rotoru.

Fyzikální důvod spočívá v tom, že magnetizace rotoru je taková, že jeho magnetický tok se shoduje ve směru s tokem statoru. A pokud se pokusíte otočit rotor z této polohy (takže stator je v poloze B vzhledem k rotoru), pokusí se vrátit do polohy A kvůli tangenciálním složkám magnetických sil – a takto dochází k brzdění v tomto případě.