Dispositifs de freinage électromagnétique

Dans certains appareils, un frein à disque électromagnétique sur un moteur électrique est utilisé pour arrêter les éléments rotatifs de la machine. Le dispositif de freinage électromagnétique est monté directement dans le moteur ou sur le moteur et est essentiellement un moteur auxiliaire ou une unité d'entraînement qui répond à toutes les exigences tant en termes de positionnement du dispositif qu'en termes de sécurité de fonctionnement. Il est appliqué et libéré avec un ressort avec un électroaimant.

Cette solution permet non seulement d'assurer un arrêt sûr du moteur en cas d'accident ou de positionner l'organe exécutif de la machine lors de son fonctionnement, mais aussi de réduire simplement le temps de fonctionnement de la machine lors de son arrêt.

Il existe deux types de freins à disque électromagnétiques : les freins à disque à courant alternatif et les freins à disque à courant continu (selon la forme de courant qui alimente le frein). Pour la version CC du frein, un redresseur est également fourni au moteur, à travers lequel le CC est obtenu à partir du CA qui alimente le moteur lui-même.

La conception du dispositif de freinage comprend : un électroaimant, une armature et un disque. L'électroaimant est réalisé sous la forme d'un ensemble de bobines situées dans un boîtier spécial. L'armature sert de mécanisme de freinage et est une surface antifriction qui interagit avec le disque de frein.

Le disque lui-même, avec le matériau de friction qui lui est appliqué, se déplace le long des dents du manchon sur l'arbre du moteur. Lorsque la tension est appliquée aux bobines de frein, l'induit est tiré et l'arbre du moteur peut tourner librement avec le disque de frein.

Le freinage est assuré à l'état libre lorsque les ressorts pressent l'induit et qu'il agit sur le disque de frein en arrêtant ainsi l'arbre.

Les freins de ce type sont largement utilisés dans les systèmes d'entraînement électrique. En cas de panne d'alimentation d'urgence du dispositif de freinage, il peut être possible de desserrer manuellement le frein.

Les palans utilisent un frein à sabot électromagnétique (TKG) pour maintenir l'arbre dans un état freiné lorsque la machine est éteinte.

TKP — Frein CC série MP. TKG - frein à poussoir électro-hydraulique, série TE. Le solénoïde de frein TKG comprend une partie entraînement et mécanique, qui comprend à son tour : un support, des ressorts, un système de levier et des plaquettes de frein.

L'unité de freinage est montée verticalement avec le disque de frein en position horizontale. Les parties mécaniques des dispositifs de freinage alimentés en courant alternatif ou continu sont les mêmes pour des rouleaux de même diamètre.

Habituellement, ces dispositifs portent la désignation TK et un chiffre indiquant le diamètre du rouleau de frein. A la mise sous tension, les leviers neutralisent l'action des ressorts et libèrent la poulie pour permettre une rotation libre.

Les freins électromagnétiques sont utilisés dans :

• blocage des grues, des ascenseurs, des machines de pose, etc. à l'état éteint ; dans les mécanismes d'arrêt des convoyeurs, des bobineuses et des machines à tisser, des vannes, des équipements mobiles, etc. ;

• réduire les temps d'arrêt (temps d'arrêt pendant l'arrêt) des machines ;

• dans les systèmes d'arrêt d'urgence pour escaliers mécaniques, agitateurs, etc., etc. ;

• arrêter de positionner la position exacte à un certain moment.

Dans les plates-formes de forage, le freinage par induction est utilisé, basé sur l'interaction des champs magnétiques d'un inducteur, dans le rôle duquel agit un électroaimant, et d'une armature, dans la bobine de laquelle des courants sont induits, dont les champs magnétiques ralentissent "la cause qui les cause" (voir loi de Lenz), créant ainsi le couple de freinage nécessaire pour le rotor.

Regardons ce phénomène sur la figure. Lorsque le courant est allumé dans l'enroulement du stator, son champ magnétique induit un courant de Foucault dans le rotor. Le courant de Foucault dans le rotor est affecté par la force d'Ampère, dont le moment ralentit dans ce cas.

Comme vous le savez, les machines asynchrones et synchrones à courant alternatif, ainsi que les machines à courant continu, lorsque l'arbre se déplace par rapport au stator, peuvent fonctionner en mode freinage. Si l'arbre est immobile (pas de mouvement relatif), il n'y aura pas d'effet de freinage.

Ainsi, les freins motorisés sont utilisés pour arrêter les arbres en mouvement plutôt que de les maintenir au repos. Dans le même temps, l'intensité de la décélération du mouvement du mécanisme peut être ajustée en douceur dans de tels cas, ce qui est parfois pratique.

La figure suivante montre le fonctionnement du frein à hystérésis.Lorsqu'un courant est fourni à l'enroulement du stator, le couple agit sur le rotor, dans ce cas il s'arrête et se produit ici en raison du phénomène d'hystérésis de l'inversion de l'aimantation d'un rotor monolithique.

La raison physique est que la magnétisation du rotor devient telle que son flux magnétique coïncide en direction avec le flux du stator. Et si vous essayez de faire tourner le rotor à partir de cette position (pour que le stator soit en position B par rapport au rotor), il essaiera de revenir en position A en raison des composantes tangentielles des forces magnétiques - et c'est ainsi que se produit le freinage dans ce cas.