Устройство и принцип работы электромеханического стояночного тормоза (EPB)

Важной частью любого автомобиля является стояночный тормоз, который фиксирует автомобиль на месте во время стоянки и предупреждает его непроизвольное откатывание назад или вперед. Современные автомобили все чаще стали оснащаться электромеханическим типом стояночного тормоза, в котором электроника заменяет привычный “ручник”. Аббревиатура электромеханического стояночного тормоза “EPB” расшифровывается как Electromechanical Parking Brake. Рассмотрим основные функции EPB и его отличия от классического стояночного тормоза. Разберем элементы устройства и принцип его работы.

Способы электрического торможения электроприводов

Для того чтобы быстро остановить устройство или обеспечить постоянную скорость вращения используют электрические способы остановки. В зависимости от схемы включения тормозные режимы подразделяют на:

противовключения;
динамический;
рекуперативный.

Противовключения

Режим противовключения применяется при необходимости быстрой остановки механизма. Представляет собой смену полярности на обмотке якоря двигателя постоянного тока или переключения двух фаз на обмотках асинхронного электродвигателя.

В этом случае ротор вращается в противоположном направлении магнитного поля статора. Вращение ротора замедляется. При скорости вращения близкой к нулю с реле контроля скорости поступает сигнал, отключая механизм от сети.

На нижеприведенном рисунке представлена схема противовключения асинхронного электромотора.

После переключения обмоток возникает повышенное действующее напряжение и увеличение тока. Для его ограничения, в обмотки ротора или статора устанавливают дополнительные резисторы. Они ограничивают токи в обмотках в режиме торможения.

Динамическая остановка электропривода

Этот способ применяют на асинхронных машинах, подключенных к сети переменного тока. Он заключается в отключении обмоток от сети переменного напряжения и подачи постоянного тока на обмотку статора.

На вышеприведенном рисунке представлена схема торможения трехфазного двигателя постоянным током.

Подача постоянного напряжения осуществляется с помощью понижающего трансформатора для динамического торможения. Пониженное переменное напряжение преобразуется в постоянное диодным мостом и подается на статорную обмотку. Для торможения электромотора может применяться дополнительный источник постоянного тока.

При этом ротор может быть выполнен в виде «беличьей клетки» или ее обмотку подключают к добавочным резисторам.

Постоянное напряжение создает неподвижный магнитный поток. При вращении ротора в нем наводится ЭДС, т.е. электромотор переходит в режим генератора. Возникающая электродвижущая сила рассевается на обмотке ротора и добавочных резисторах. Создается тормозной момент. В момент остановки механизма постоянное напряжение отключается по сигналу реле скорости.

Механизмы, где применяется электродвигатель с самовозбуждением, динамическую остановку выполняют с помощью подключения конденсаторов. Они соединяются треугольником или звездой.

Схема приведена на нижеприведенном рисунке.

На выбеге остаточная энергия магнитного поля переходит в заряд конденсаторов, а затем она питает обмотку статора. Возникающий тормозной эффект останавливает механизм. Конденсаторная батарея может быть подключена постоянно или подсоединяться в момент отключения от сети. Такая схема получила название «конденсаторное торможение асинхронного двигателя».

Читайте так же:

Когда нужно регулировать клапана на десятке

Если необходимо быстро остановить двигатель, то после отключения от сети, замыкают контакты накоротко без гасящих резисторов. При соединении обмоток закорачиванием в них возникают большие токи. Для уменьшения токов к обмоткам подключают токоограничивающие резисторы.

На нижеприведенном рисунке представлена схема с токоограничивающими резисторами.

Пример с рекуперативной системой

При динамическом торможении асинхронного двигателя обмотку статора отключают от питания переменного напряжения и переключают на сеть постоянного тока. Этот режим поддерживает постоянную скорость вращения под действием внешней нагрузки.

Эффективная схема динамического торможения рекуперативной системы представлена ниже (клик по картинке увеличит ее в размере).

Рекуперативная система для возврата энергии из серии энергонакопительных механизмов имеет в своём составе обмотку возбуждения (11), ротор (12, 13) и дополнительные элементы:

переключатели (2, 18) и выпрямительные диоды (10, 15);
соединенная последовательно с мотором аккумуляторная батарея (1);
цепь управления (3, 19) для контроля рабочего цикла переключателя (2);
переключатель полярности (8, 9) для перемены направления вращения двигателя на обратное;
схема управления (19).

Двигатель работает в условиях динамического торможения и возврата энергии в аккумулятор. Это позволяет уменьшить потери и добиться экономии топлива. Рекуперация энергии используется в транспортных средствах, таких как погрузчики, электропоезда и т. д.

Форум АСУТП

Rock87 здесь недавно
Сообщения: 77 Зарегистрирован: 05 сен 2013, 11:29 Имя: Александр Владимирович Страна: Россия город/регион: Москва Благодарил (а): 6 раз

Управление электродвигателем с тормозом с помощью частотника

Цитата

Сообщение Rock87 » 24 дек 2014, 12:47

vodav освоился
Сообщения: 243 Зарегистрирован: 28 авг 2014, 08:30 Имя: Воднев Александр Васильевич Страна: РФ город/регион: Томск Благодарил (а): 16 раз Поблагодарили: 17 раз

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение vodav » 24 дек 2014, 12:56

pike частый гость
Сообщения: 482 Зарегистрирован: 08 авг 2008, 09:43 Имя: Щукин Андрей Александрович Страна: Россия город/регион: Москва Благодарил (а): 1 раз Поблагодарили: 23 раза

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение pike » 24 дек 2014, 14:09

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение Rock87 » 24 дек 2014, 14:29

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение Rock87 » 24 дек 2014, 14:53

Скорее всего я путаю. Частотник самый обычный (Hitachi L200). Но тогда как понимать следующее:

На рисунке вольт-частотная характеристика частотника. Глядя на нее я и сделал вывод что напряжение на выходе частотника изменяется вместе с частотой в широких пределах. Я не прав?

Читайте так же:

Регулировки коробки урала мото

spectrum48k здесь недавно
Сообщения: 34 Зарегистрирован: 24 фев 2013, 10:13 Имя: Ярослав Александрович

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение spectrum48k » 24 дек 2014, 15:42

Скорее всего я путаю. Частотник самый обычный (Hitachi L200). Но тогда как понимать следующее:

VaBo не первый раз у нас
Сообщения: 357 Зарегистрирован: 21 июл 2013, 18:32 Имя: Вадим город/регион: Северодвинск Благодарил (а): 7 раз Поблагодарили: 16 раз

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение VaBo » 24 дек 2014, 17:20

Михайло почётный участник форума
Сообщения: 3125 Зарегистрирован: 10 ноя 2009, 04:58 Имя: Толмачев Михаил Алексеевич город/регион: г. Чехов, МО Благодарил (а): 3 раза Поблагодарили: 159 раз

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение Михайло » 24 дек 2014, 17:49

spectrum48k здесь недавно
Сообщения: 34 Зарегистрирован: 24 фев 2013, 10:13 Имя: Ярослав Александрович

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение spectrum48k » 24 дек 2014, 19:01

Никита почётный участник форума
Сообщения: 3724 Зарегистрирован: 20 янв 2010, 22:23 Имя: Никита Страна: РФ город/регион: Мурманск Благодарил (а): 16 раз Поблагодарили: 171 раз

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение Никита » 24 дек 2014, 19:34

Jackson администратор
Сообщения: 13269 Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01 Имя: Евгений свет Брониславович Страна: Россия город/регион: Санкт-Петербург Благодарил (а): 348 раз Поблагодарили: 626 раз

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение Jackson » 24 дек 2014, 19:42

Никита , а нет опасений того что при пуске тормоз отпустит раньше чем двигатель наберёт момент (привод покатится в обратную сторону)? Нет ли также опасения что при остановке тормоз зажмёт вал раньше чем исчезнет момент на валу? И нет ли опасения что катушка тормоза (сама обмотка или контактор) сгорит к чертям из-за низких частот? Плюс ещё сейчас контакторы пошли электронные, чёрт его знает как себя поведут.

Это просто вопросы.

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение Никита » 24 дек 2014, 20:10

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Читайте так же:

Регулировка карбюратор на yamaha xjr

Сообщение Jackson » 25 дек 2014, 10:28

alex_ugrumov почётный участник форума
Сообщения: 622 Зарегистрирован: 29 сен 2008, 16:05 Имя: Алексей Угрюмов Страна: Россия город/регион: СПб Благодарил (а): 7 раз Поблагодарили: 23 раза

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение Jackson » 25 дек 2014, 11:38

Re: Управление электродвигателем с тормозом с помощью частот

Цитата

Сообщение Rock87 » 25 дек 2014, 12:48

TEB писал(а): Никита , а нет опасений того что при пуске тормоз отпустит раньше чем двигатель наберёт момент (привод покатится в обратную сторону)? Нет ли также опасения что при остановке тормоз зажмёт вал раньше чем исчезнет момент на валу? И нет ли опасения что катушка тормоза (сама обмотка или контактор) сгорит к чертям из-за низких частот? Плюс ещё сейчас контакторы пошли электронные, чёрт его знает как себя поведут.

Обслуживание тормозных колодок двигателей газонокосилок & наружного силового оборудования

Этап 1: Отсоедините провод свечи зажигания и закрепите его в стороне от свечи зажигания. Затем снимите любые другие детали, которые препятствуют доступу к тормозу, например, защиту пальцев, топливный бак, масляную трубку, корпус вентилятора или ручной стартер.

Этап 2: Снимите крышку кронштейна блока управления тормозов, если она установлена. Затем ослабьте винт зажима троса и снимите трос с рычага управления.

Этап 3: Отсоедините пружину от крепления тормоза с помощью плоскогубцев. Затем снимите провод выключателя сигнала торможения, осторожно сжав переключатель и слегка потянув за провод, пока он не освободится. Если двигатель оснащен электрическим стартерным двигателем, отсоедините пару проводов, ведущих к стартерному двигателю.

Этап 4: Снимите тормозной кронштейн, открутив винты.

Как проверить тормозные колодки для определения необходимости замены

Этап 1: Осмотрите тормозную колодку на наличие трещин, порезов, мусора и других повреждений. Это можно сделать без снятия тормоза. Измерьте толщину колодки с помощью линейки или штангенциркуля для проверки износа.

ПРИМЕЧАНИЕ. Измерьте только колодку, а не кронштейн. Замените тормозной узел, если толщина колодки меньше 0,090".
Этап 2: Проверьте выключатель с помощью мультиметра и омметра, чтобы определить, заземлена ли цепь зажигания, когда выключатель сигнала торможения включается.

Включатель сигнала торможения должен показывать целостность (0 Ом) цепи заземления двигателя, когда он установлен в положение STOP (СТОП), и ее разрыв (∞), когда он установлен в положение RUN (РАБОТА). Если вы обнаруживаете проблему, проверьте наличие ослабленных или неисправных соединений.
После завершения проверки замените тормозные колодки, если необходимо. Если вы продолжаете сталкиваться с неисправностями, обратитесь к дилеру Briggs & Stratton за дополнительной помощью по ремонту!

Читайте так же:

Чем отрегулировать свет фар на ланосе

Как собрать тормозную систему

Этап 1: Установите тормоз в сборе на цилиндр. Затяните крепежные болты с усилием до 40 дюйм-фунтов с помощью динамометрического ключа.

Этап 2: Установите провод выключателя сигнала торможения, согнув концы провода на 90°

Этап 3: Установите корпус вентилятора и любые другие детали двигателя, демонтированные для обслуживания тормоза.
Этап 4: Проверьте тормоза, повернув рычаг. Убедитесь в том, что рычаг свободно перемещается, а колодка полностью соприкасается с маховиком.
Этап 5: Прикрепите тормозную пружину с помощью тонких плоскогубцев и подключите трос тормоза
Этап 6: Проверьте тормозную систему, запустив двигатель, а затем отпустите тормозную перекладину. Двигатель и нож или другое оборудование должны остановиться в течение трех секунд.

Двигатели с тормозом

Электродвигатели самотормозящие трехфазные, однофазные, многоскоростные снабжены дисковым тормозом без аксиального движения ротора двигателя для эксплуатации без смазки с постоянным крутящим моментом в двух направлениях вращения, питается от постоянного или переменного тока, предназначены для привода механизмов, где по условиям технологического процесса требуется быстрая остановка после отключения питания.

Двигатели с тормозом необходимо также во всех случаях, когда требуется точность и повторяемость остановки привода. Их необходимо использовать во всех приводах с высокой линейной скоростью во избежание поломок оборудования после отключения двигатели при движении по инерции

Использование механического торможения вместо электрического выгодно тем, что тепло выделяемое в процессе торможения рассеивается не двигателем, а тормозным устройством, поэтому двигатель нагревается меньше и частота циклов может быть повышена.
Тормозное устройство распологается со стороны, противоположной выступающему кольцу вала, и осуществляет быстрое торможение при отключении питания.
При подаче напряжения на двигатель происходит его растормаживание. Тормозная система приводится в действие магнитом постоянного тока, который питается от сети через выпрямитель.
В двигателях с высотой оси вращения 160 мм. и более для ускорения растормаживания применяется форсирование усилия путем введения дополнительного напряжения пропорционального пусковому току.

Асинхронные трехфазные двигатели с тормозом

Закрытого исполнения
Принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
2,4,6,8 полюсов
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44,IP55, по запросу
Типоразмер электродвигателя МА56-МА160

Асинхронные однофазные электродвигатели с тормозом

С конденсатором
Закрытого исполнения
2,4,6 полюсов
Принудительная вентиляция, с короткозамкнутым ротором
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44, IP55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MMA56-MMA100

Асинхронные однофазные электродвигатели с встроенным электронным реле с тормозом

С конденсатором, с электронным реле
Ручка ручного растормаживания
Закрытого исполнения, принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
Степень защиты электродвигателя IP55
Степень защиты тормоза IP44; IP55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MADE63-MADE100
4,6 полюсов

Асинхронные трехфазные многоскоростные электродвигатели с тормозом

Закрытого исполнения
Принудительная вентиляция
С короткозамкнутым ротором
С ручкой ручного растормаживания
Степень защиты электродвигателя IP 55
Степень защиты тормоза IP 44, IP 55 по запросу
Типоразмер электродвигателя MADP63-MADP160
2/4, 4/6, 4/8, 2/6, 2/8, 6/8, 2/12 полюсов

Читайте так же:

Как отрегулировать боковые колеса детского велосипеда

Асинхронные однофазные электродвигатели с центробежным выключателем с реле выключения подачи напряжения с тормозом

С конденсатором, закрытого исполнения
Принудительная вентиляция, с короткозамкнутым ротором,
Может быть снабжен ручкой ручного растормаживания
Серия MADV с реле выключения подачи напряжения
Серия MADC с центробежным выключателем
Степень защиты электродвигателя MADV-MADC IP 55
Степень защиты тормоза IP 44, IP 55 по запросу

Типоразмер электродвигателя от MADV63-MADV-100, MADC71-MADC100
2, 4, 6 полюсов

Тном — номинальный воздушный зазор

Таблица промежуточных зазоров в тормозах с питанием от постоянного тока
[Нм]	М56	М63	М71	М80	М90	М100	М112	М132	М160
Номинальный воздушный зазор	0,15	0,2	0,2	0,2	0,2	0,25	0,25	0,3	0,3

Тормоз с питанием от постоянного тока

Постоянным током тормоз может питаться напрямую от фазы электродвигателя, а также — отдельно. Переменный ток выпрямляется с помощью двухполупериодного выпрямителя, который располагается внутри клеммной панели. Коробка с выпрямителем сделана из ABS, его элементы залиты эпоксидной смолой. ПОдача напряжения: 205В. По запросу возможно различное напряжение. ЛЮбые тормоза подвержены износу, поэтому необходимо проводить регулярное техническое обслуживание. Рекомендуется делать это раз в полгода. Период проверки отличается в зависимости от эксплуатации.

Ручка ручного растормаживания

Механическая рукоятка ручного растормаживания работает путем движения в сторону задней части электродвигателя (сторона вентилятора). Типоразмеры электродвигателя от М63 до М90 с тормозом имеют стандартную комплектацию ручным растормаживанием со стороны клеммной коробки. Для всех остальных — комплектуется по запросу, требуется как правило для электродвигателей специального исполнения.

Тормозной момент

Самотормозящийся двигатель комплектуется тормозом, проверенном при тормозном моменте примерно на 20% меньше, чем при опытном испытании. По запросу тормозной момент может быть увеличен или уменьшен. При заказе электродвигателей с регулятором частоты, необходимо уточнить крутящий момент тормоза.

Тормоз DC с обратным подключением (по требованию)

Стандартный тормоз работает следующим образом: при отсутсвии подачи питания электродвигатель заторможен. По запросу возможна установка обратного тормоза: торможение осуществляется, когда на катушку тормоза подается питание.

Повышенные степени защиты тормоза По запросу возможны две дополнительные степени защиты Первый уровень IP54 включает в себя кольцо, которое защищает от пыли. Рекомендован для пыльных или слегка влажных условий эксплуатации. Второй уровень IP55 использует дополнительное кольцо из нержавеющей стали совместно с кольцом, защищающим от пыли. Рекомендуется применять в условиях высокой влажности или маслосодержащей среде (Например в пищевом оборудовании, автомобилях)

голоса

Рейтинг статьи