刹车和停止

文章20
起重机需要可靠的制动系统 起重机需要可靠的制动系统

在早期的文章中,我们看到,如果尝试过快地使高惯性负载减速,则电动机将充当发电机,能量将返回变频器,从而导致过电压跳闸。有几种方式可以防止这种情况发生。有时,使用较低的减速率足以限制返回的能量。


在大多数变频器上,可以设置“自由停车”功能。这将关闭变频器,并允许负载在自己的时间内滑行至停止状态(请参见第6篇文章)。


如果需要快速停止负载,或者需要控制停止,则可以在大多数变频器上安装制动电阻器,以消耗再生能量(请参阅第14篇文章)


但是在许多情况下,我们想停止并撑住负载。直流注入不仅会产生制动扭矩,而且还会产生保持扭矩。也就是说,只要施加直流电,转子将保持在固定位置。这在生产过程中很有用,例如,将物品抬起撑住一小段时间然后贴标签。但是,保持转矩会受到限制,长时间的直流注入可能会导致电动机过热。如果需要真正好的制动器,则需要机电抱闸装置。这些可以是单独的单元,也可以(通常)内置在电动机中。通??梢栽诙┕旱缍毖∨浔д⒆榧?。


制动器由电磁体操作;也就是说,当电流流过控制线圈时,磁场会抬起制动器并使轴自由旋转。因此,如果断电,制动器将吸合。线圈通常由直流电供电,因此通常需要单独的连接和整流器。切记,在切换线圈时,必须正确地确定开关触点的额定值,并且必须使用压敏电阻,阻容或二极管网络抑制由开关产生的电压。


到目前为止,将电动机直接连接到电源后,我们就一起为制动器和电动机供电,然后离开时断开电源。但是,如果我们使用变频器,情况会有些复杂。


首先,我们必须为制动器提供单独的电源,因为变频器为电机提供的电源电压和频率都是变化的,这不适合用在抱闸上。现在,我们必须决定何时释放制动器。在诸如水平输送机的应用中,当我们启用变频器时,释放制动器,输送机将平稳启动。但是,如果我们用起重机或提升机进行同样的操作,则在电动机扭矩建立之前,制动器将被释放,并且负载可能会突然下降。


解决此问题的简单方法是在释放制动器之前,确保变频器已启动并以良好的输出运行。您可以在简单的变频器上执行此操作,通过变频器的内置继电器控制制动器,并在变频器的频率达到合适的值时释放继电器。 Invertek的E3变频器将以您选择设置的任何电流或频率阈值打开(或关闭)继电器(请参阅P-18设置6)。注意,您可以将继电器设置为有足够的扭矩,以确保在释放制动器时变频器平稳承担负载。当然,继电器会在频率下降时再次切换,您还需要检查停止的时间点。


对于更严格的应用,Invertek P2变频器具有更好的解决方案。两个内置继电器中的第二个用于控制制动器。现在,当变频器在“提升模式”下运行并给出启动命令时,变频器将其输出频率增加到选定值,并保持在该值。扭矩在电动机中累积,并由变频器测量。一旦达到期望值,就通过释放继电器释放制动器。变频器在短时间内保持相同的输出频率,以留出时间确保抱闸完全释放(如果需要),然后将输出频率提高到正常运行水平。发出停止命令后,变频器将频率降低到预设值,在制动器接合时闭合抱闸并保持该频率,然后将频率降低到零并关闭变频器。此提升顺序可确保在受控条件下释放或闭合抱闸,同时监控扭矩。众所周知,扭矩验证对于起重机和提升机的安全运行至关重要。应用注释AN-ODP-2-034提供了更多细节,整个过程如图1所示。

1 P2提升模式操作(来自AN-ODP-2-034)


电梯的使用要困难一些,因为系统中通?;嵊幸桓雠渲?,因此释放制动器时,轿厢可能会根据负载而升高或下降。同样的技术也用于控制制动器。通常,编码器可让您更轻松地了解正在发生的事情并提高变频器的响应速度。


切记,不能直接通过变频器内置的小型继电器来控制制动器。使用继电器触点控制合适的接触器,并确保所有触点都装有抑制组件以防止电弧。图2显示了制动控制的典型接线布置。请注意,需要单独的电源来为接触器通电。变频器将无法提供足够的24V电源来控制接触器。


2 使用板载继电器控制制动