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技成培訓
一、抱閘結構和控制原理
剎車的方式通常有兩類:機械剎車和電氣剎車。
機械剎車
借助機械裝置使電動機斷掉電源后迅速停轉的方式叫機械剎車。
常用的技巧:電磁吸合剎車。
1、電磁吸合的結構:
主要由兩部份組成:剎車電磁鐵和閘瓦剎車器。
剎車電磁鐵由鐵心、銜鐵和線圈三部份組成。閘瓦剎車器包括閘輪、閘瓦和彈簧等,閘輪與電動機裝在同一根轉軸上。
2、工作原理:
電動機接通電源,同時電磁吸合線圈也得電,閥座合閘,克服彈簧的拉力使剎車器的閘瓦與閘輪分開,電動機正常運轉。斷掉開關或接觸器,電動機失電,同時電磁吸合線圈也失電,閥座在彈簧拉力作用下與鐵芯分開,并使剎車器的閘瓦緊緊纏住閘輪,電動機被剎車而停轉。
3、電磁吸合剎車的特征
機械剎車主要采用電磁脫扣、電磁離合器剎車,二者都是借助電磁線圈通電后形成磁場,使靜鐵芯形成足夠大的吸力銜鐵吸合或動鐵芯(電磁離合器的動鐵芯被合閘,動、靜磨擦片分開),克服彈簧的拉力而滿足工作現場的要求。電磁吸合是靠閘瓦的磨擦片剎車閘輪.電磁離合器是借助動、靜磨擦片之間足夠大的磨擦力使電動機斷電后立刻剎車。
優點:電磁吸合剎車,剎車力強,廣泛應用在起重設備上。它安全可靠,不會因忽然斷電而發生車禍。
缺點:電磁吸合容積較大,剎車器銹蝕嚴重,快速剎車時會形成震動。
4、電動機吸合間隙的調整方式
①停機。(機械和電氣關掉確認、泄壓并動力上鎖,并懸掛“正在檢修”、“嚴禁啟動”警示牌。)
②卸下扇葉罩;
③取下吊扇銷子,卸下扇莖稈;
④檢查剎車器襯的剩余長度(剎車襯的最小長度);
⑤檢查防護盤:假如防護盤邊沿早已遇到定位銷標記時,必須更換剎車器盤;
⑥調整剎車器的空氣間隙:將三個(四個)螺絲旋緊到空氣間隙為零,再將螺絲反向擰松角度為120°,用千分尺檢測剎車器的間隙(起碼檢測三個點),應當均勻且符合規定值;不對請重新調整;(注:吸合的機型不同,其反向擰松的角度、制動器的間隙也不一樣)。
⑦手動運行,剎車器動作聲音高亢、停止位置確切、有效。
⑧現場6S標準清掃。
電氣剎車
1、能耗剎車
①能耗剎車的原理:
電動機切斷交流電源后,定子因慣性仍繼續旋轉,立刻在兩相轉子定子圓通入直流電,在轉子中即形成一個靜止磁場。定子中的導條就切割這個靜止磁場而形成感應電壓,在靜止磁場中遭到電磁力的作用。這個力形成的扭力與定子慣性旋轉方向相反,稱為剎車力矩,它促使定子怠速升高。當定子怠速降至0,定子不再切割磁場,電動機停轉,剎車結束。此法是借助定子轉動的能量切割磁路而形成剎車力矩的,實質是將定子的動能消耗在定子回路的阻值上,故稱為煤耗剎車。
②能耗剎車的特征:
優點:剎車力強、制動平穩、無大的沖擊;應用煤耗制動能使生產機械確切停車,被廣泛用于煤礦提高和起重機運輸等生產機械。
缺點:須要直流電源、低速時剎車轉矩小。電動機功率較大時,剎車的直流設備投資大。
2、反接剎車
①電源反接剎車
電源反接,旋轉磁場反向,定子定子切割磁場的方向與電動機狀態相反,起剎車作用,當怠速降至接近零時,立刻切斷電源,防止電動機反轉。反接剎車的特征:優點是剎車力強、停轉迅速、無需直流電源;缺點是剎車過程沖擊大,電能消耗多。
②電阻倒拉反接剎車
繞線異步電動機提高重物時不改變電源的接線,若不斷降低定子電路的內阻,電動機的定子電壓驟降,電磁力矩減少,怠速不斷增長,當內阻達到一定值,使怠速為0,若再降低內阻,電動機反轉。
特征:能量耗損大。
二、抱閘的控制方式
吸合的控制可以有多種控制方法,如熔斷器或接觸器邏輯聯鎖控制摩擦力是一種電磁力,PLC編程控制以及變頻器內部自帶吸合邏輯控制等。
通常借助變頻器本身的控制功能實現,須要剎車時變頻器輸出24VDC給熔斷器,熔斷器推動接觸器控制吸合線圈,輸出訊號時,馬達吸合就打開,不輸出就處于剎車狀態。優點是變頻器控制的馬達速率在一個可以人為設置而且精確抵達的時侯才動作。滿足了驅動設備的正常運行。
這些方式很簡單,但過分依賴變頻器本身,單從這一點來說,安全可靠性差一些。如今在一些關鍵場合,比如吸合不參與控制設備運行,而是起安全保障作用的時侯,嘗試著將吸合脫離變頻器甚至PLC的控制直接做獨立熔斷器控制回路來控制。但通常場合,如起重等行業用變頻器本身的邏輯控制功能還是挺實用的。
實際項目中,吸合分為常閉和常開兩種,不僅向鏟車,起重機等特殊場合是常閉的(不工作時吸合處于抱住狀態),通常我們的應用的都是常開的,即吸合回路接通時抱住。
變頻器與PLC之間通過網路通信控制吸合也是一個辦法,PLC用于控制變頻器的啟動、停止、速度給定、抱閘的開關等。
變頻器把運行參數反饋給PLC后,PLC通過獲得的變頻器實時參數控制脫扣摩擦力是一種電磁力,再者,PLC和變頻器側還應當做好通信檢查就更建立了。
PLC還可以通過設備側速率或位置測量進行閉環控制,PLC通過獲得反饋訊號,剖析判定實時位置和速率,估算給吸合的輸出訊號,使控制更可靠、安全互鎖更嚴密。
更重要場合還可以直接訊號接至變頻器使能訊號、變頻器急停訊號中,甚至做完全獨立的吸合控制回路、安全的打開及關掉脫扣,避免意外帶來的生產、設備及人身車禍。
三、抱閘開啟時機和吸合閉合時機
個人覺得,在合閘控制中,最重要的原則是:吸合力不能與馬達慣量有沖突,或則沖突小到可以接受,同時馬達不能在外部力作用下發生反轉。最終還是要按照工藝要求進行設定。
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