Elektromagnetische Bremsgeräte

Bei einigen Geräten wird eine elektromagnetische Scheibenbremse an einem Elektromotor verwendet, um die rotierenden Elemente der Maschine zu stoppen. Die elektromagnetische Bremsvorrichtung ist direkt im Motor oder am Motor montiert und stellt im Wesentlichen einen Hilfsmotor oder eine Antriebseinheit dar, die alle Anforderungen sowohl hinsichtlich der Positionierung der Vorrichtung als auch hinsichtlich ihres sicheren Betriebs erfüllt. Die Betätigung und Freigabe erfolgt über eine Feder mit einem Elektromagneten.

Diese Lösung ermöglicht nicht nur einen sicheren Motorstopp im Falle eines Unfalls oder die Positionierung des Führungselements der Maschine während des Betriebs, sondern verkürzt auch einfach die Betriebszeit der Maschine während des Stopps.

Es gibt zwei Arten von elektromagnetischen Scheibenbremsen: Wechselstrom-Scheibenbremsen und Gleichstrom-Scheibenbremsen (abhängig von der Stromform, die die Bremse antreibt). Bei der Gleichstromversion der Bremse wird dem Motor zusätzlich ein Gleichrichter zugeführt, über den der Gleichstrom aus dem Wechselstrom gewonnen wird, der den Motor selbst antreibt.

Das Design der Bremsvorrichtung umfasst: Elektromagnet, Anker und Scheibe. Der Elektromagnet besteht aus einem Spulensatz, der in einem speziellen Gehäuse untergebracht ist. Der Anker dient als Bremsmechanismus und ist eine reibungsarme Oberfläche, die mit der Bremsscheibe interagiert.

Die Scheibe selbst bewegt sich mit dem darauf aufgebrachten Reibmaterial entlang der Zähne der Hülse auf der Motorwelle. Beim Anlegen einer Spannung an die Bremsspulen wird der Anker gezogen und die Motorwelle kann sich mit der Bremsscheibe frei drehen.

Die Bremsung erfolgt im freien Zustand, wenn die Federn auf den Anker drücken und dieser auf die Bremsscheibe einwirkt und dadurch die Welle stoppt.

Bremsen dieser Art werden häufig in elektrischen Antriebssystemen eingesetzt. Im Falle eines Notstromausfalls der Bremsvorrichtung kann die Bremse möglicherweise manuell gelöst werden.

Hebezeuge verwenden eine elektromagnetische Backenbremse (TKG), um die Welle im gebremsten Zustand zu halten, wenn die Maschine ausgeschaltet ist.

TKP – Gleichstrombremse der MP-Serie. TKG – elektrohydraulische Stößelbremse, TE-Serie. Der TKG-Bremsmagnet umfasst einen Antriebs- und mechanischen Teil, der wiederum Folgendes umfasst: einen Ständer, Federn, ein Hebelsystem und Bremsbeläge.

Die Bremseinheit wird vertikal montiert, wobei die Bremsscheibe horizontal liegt. Die mechanischen Teile von wechselstrom- oder gleichstrombetriebenen Bremsgeräten sind bei Rollen gleichen Durchmessers gleich.

Normalerweise haben solche Geräte die Buchstabenbezeichnung TK und eine Zahl, die den Durchmesser der Bremsrolle angibt. Wenn der Strom eingeschaltet wird, neutralisieren die Hebel die Wirkung der Federn und geben die Riemenscheibe frei, um eine freie Drehung zu ermöglichen.

Elektromagnetische Bremsen werden eingesetzt in:

• Blockierung von Kränen, Aufzügen, Verlegemaschinen usw. im ausgeschalteten Zustand; in Mechanismen zum Stoppen von Förderbändern, Wickel- und Webmaschinen, Ventilen, mobilen Geräten usw.;

• zur Reduzierung der Stillstandszeit (Stillstandszeit während des Stillstands) von Maschinen;

• in Notstoppsystemen für Rolltreppen, Rührwerke usw. usw.;

• mit der Positionierung der genauen Position zu einem bestimmten Zeitpunkt aufzuhören.

In Bohrplattformen wird Induktionsbremsung eingesetzt, die auf der Wechselwirkung der Magnetfelder eines Induktors, in dessen Rolle ein Elektromagnet fungiert, und eines Ankers, in dessen Spule Ströme induziert werden, deren Magnetfelder sich verlangsamen „die Ursache, die sie verursacht“ (vgl Lenzsches Gesetz) und erzeugt so das notwendige Bremsmoment für den Rotor.

Schauen wir uns dieses Phänomen in der Abbildung an. Wenn in der Statorwicklung Strom eingeschaltet wird, induziert sein Magnetfeld einen Wirbelstrom im Rotor. Der Wirbelstrom im Rotor wird durch die Amperekraft beeinflusst, deren Moment sich in diesem Fall verlangsamt.

Wie Sie wissen, können Asynchron- und Synchronmaschinen mit Wechselstrom sowie Maschinen mit Gleichstrom im Bremsmodus arbeiten, wenn sich die Welle relativ zum Stator bewegt. Bei stillstehender Welle (keine Relativbewegung) erfolgt keine Bremswirkung.

Daher werden motorbasierte Bremsen verwendet, um sich bewegende Wellen zu stoppen, anstatt sie in Ruhe zu halten. Gleichzeitig kann in solchen Fällen die Intensität der Verzögerung der Bewegung des Mechanismus stufenlos eingestellt werden, was manchmal praktisch ist.

Die folgende Abbildung zeigt die Funktionsweise der Hysteresebremse.Wenn der Statorwicklung Strom zugeführt wird, wirkt das Drehmoment auf den Rotor, in diesem Fall stoppt es und tritt hier aufgrund des Hysteresephänomens aus der Umkehr der Magnetisierung eines monolithischen Rotors auf.

Der physikalische Grund liegt darin, dass die Magnetisierung des Rotors so erfolgt, dass die Richtung seines Magnetflusses mit der des Statorflusses übereinstimmt. Und wenn Sie versuchen, den Rotor aus dieser Position zu drehen (so dass sich der Stator relativ zum Rotor in Position B befindet), versucht er aufgrund der tangentialen Komponenten der magnetischen Kräfte, in Position A zurückzukehren – und so kommt es zum Bremsen in diesem Fall.