Dispositivi di frenatura elettromagnetica

In alcuni dispositivi, viene utilizzato un freno a disco elettromagnetico su un motore elettrico per arrestare gli elementi rotanti della macchina. Il dispositivo di frenatura elettromagnetica è montato direttamente nel motore o sul motore ed è essenzialmente un motore ausiliario o un'unità di azionamento che soddisfa tutti i requisiti sia in termini di posizionamento del dispositivo che in termini di funzionamento sicuro. Si applica e si rilascia con una molla con un elettromagnete.

Questa soluzione consente non solo di garantire un arresto sicuro del motore in caso di incidente o di posizionare l'elemento esecutivo della macchina durante il suo funzionamento, ma riduce anche semplicemente il tempo di funzionamento della macchina durante il suo arresto.

Esistono due tipi di freni a disco elettromagnetici: freni a disco CA e freni a disco CC (a seconda della forma di corrente che alimenta il freno). Per la versione DC del freno viene fornito anche un raddrizzatore al motore, tramite il quale si ricava la DC dalla AC che alimenta il motore stesso.

Il design del dispositivo di frenatura comprende: elettromagnete, armatura e disco. L'elettromagnete è realizzato sotto forma di un insieme di bobine situate in una custodia speciale. L'armatura funge da meccanismo frenante ed è una superficie antifrizione che interagisce con il disco del freno.

Il disco stesso, con il materiale d'attrito applicato ad esso, si muove lungo i denti del manicotto sull'albero motore. Quando viene applicata tensione alle bobine del freno, l'armatura viene tirata e l'albero motore può ruotare liberamente con il disco del freno.

La frenatura è fornita allo stato libero quando le molle premono l'ancora e agisce sul disco del freno, arrestando così l'albero.

Freni di questo tipo sono ampiamente utilizzati nei sistemi di azionamento elettrico. In caso di mancanza di corrente di emergenza al dispositivo di frenatura, potrebbe essere possibile sbloccare manualmente il freno.

I paranchi utilizzano un freno a pattino elettromagnetico (TKG) per mantenere l'albero in uno stato frenato quando la macchina è spenta.

Freno DC serie TKP — MP. TKG - Freno a punterie elettroidraulico, serie TE. Il solenoide del freno TKG comprende una parte motrice e meccanica, che a sua volta include: un supporto, molle, un sistema di leve e pastiglie dei freni.

L'unità freno è montata verticalmente con il disco freno in posizione orizzontale. Le parti meccaniche dei dispositivi di frenatura alimentati in AC o in DC sono le stesse per rulli dello stesso diametro.

Di solito, tali dispositivi hanno la designazione della lettera TK e un numero che indica il diametro del rullo del freno. All'accensione le leve neutralizzano l'azione delle molle e rilasciano la puleggia per consentire la libera rotazione.

I freni elettromagnetici sono utilizzati in:

• bloccaggio di gru, ascensori, macchine posatrici, ecc. nello stato spento; nei meccanismi di arresto di nastri trasportatori, macchine avvolgitrici e tessitrici, valvole, attrezzature mobili, ecc.;

• ridurre i tempi di inattività (tempo di inattività durante l'arresto) delle macchine;

• nei sistemi di arresto di emergenza per scale mobili, agitatori, ecc., ecc.;

• smettere di posizionare la posizione esatta in un determinato momento.

Nelle piattaforme di perforazione viene utilizzata la frenatura a induzione, basata sull'interazione dei campi magnetici di un induttore, nel ruolo del quale agisce un elettromagnete, e di un'armatura, nella cui bobina vengono indotte correnti, i cui campi magnetici rallentano "la causa che li causa" (cfr Legge di Lenz), creando così la coppia frenante necessaria per il rotore.

Diamo un'occhiata a questo fenomeno nella figura. Quando la corrente viene attivata nell'avvolgimento dello statore, il suo campo magnetico induce una corrente parassita nel rotore. La corrente parassita nel rotore è influenzata dalla forza di Ampere, il cui momento in questo caso rallenta.

Come sapete, le macchine asincrone e sincrone con corrente alternata, così come le macchine con corrente continua, quando l'albero si muove rispetto allo statore, possono funzionare in modalità frenata. Se l'albero è fermo (nessun movimento relativo), non ci sarà alcun effetto frenante.

Pertanto, i freni a motore vengono utilizzati per arrestare gli alberi in movimento anziché mantenerli fermi. Allo stesso tempo, l'intensità della decelerazione del movimento del meccanismo può essere regolata senza problemi in questi casi, il che a volte è conveniente.

La figura seguente mostra il funzionamento del freno ad isteresi.Quando viene fornita una corrente all'avvolgimento dello statore, la coppia agisce sul rotore, in questo caso si arresta e qui si verifica a causa del fenomeno di isteresi dall'inversione della magnetizzazione di un rotore monolitico.

La ragione fisica è che la magnetizzazione del rotore diventa tale che il suo flusso magnetico coincide in direzione con il flusso dello statore. E se provi a ruotare il rotore da questa posizione (in modo che lo statore sia nella posizione B rispetto al rotore), proverà a tornare alla posizione A a causa delle componenti tangenziali delle forze magnetiche, ed è così che avviene la frenata in questo caso.