一、抱閘結(jié)構(gòu)和控制原理
起重電機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠家無(wú)錫宏達(dá)2022年4月22日訊 制動(dòng)的方法一般有兩類：機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。
A、機(jī)械制動(dòng)
利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動(dòng)。
常用的方法：電磁抱閘制動(dòng)。
1、電磁抱閘的結(jié)構(gòu)：
主要由兩部分組成：制動(dòng)電磁鐵和閘瓦制動(dòng)器。
制動(dòng)電磁鐵由鐵心、銜鐵和線圈三部分組成。閘瓦制動(dòng)器包括閘輪、閘瓦和彈簧等，閘輪與電動(dòng)機(jī)裝在同一根轉(zhuǎn)軸上。
2、工作原理：
電動(dòng)機(jī)接通電源，同時(shí)電磁抱閘線圈也得電，銜鐵吸合，克服彈簧的拉力使制動(dòng)器的閘瓦與閘輪分開(kāi)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)或接觸器，電動(dòng)機(jī)失電，同時(shí)電磁抱閘線圈也失電，銜鐵在彈簧拉力作用下與鐵芯分開(kāi)，并使制動(dòng)器的閘瓦緊緊抱住閘輪，電動(dòng)機(jī)被制動(dòng)而停轉(zhuǎn)。
3、電磁抱閘制動(dòng)的特點(diǎn)
機(jī)械制動(dòng)主要采用電磁抱閘、電磁離合器制動(dòng)，兩者都是利用電磁線圈通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵芯產(chǎn)生足夠大的吸力吸合銜鐵或動(dòng)鐵芯(電磁離合器的動(dòng)鐵芯被吸合，動(dòng)、靜摩擦片分開(kāi))，克服彈簧的拉力而滿足工作現(xiàn)場(chǎng)的要求。電磁抱閘是靠閘瓦的摩擦片制動(dòng)閘輪．電磁離合器是利用動(dòng)、靜摩擦片之間足夠大的摩擦力使電動(dòng)機(jī)斷電后立即制動(dòng)。
優(yōu)點(diǎn)：電磁抱閘制動(dòng)，制動(dòng)力強(qiáng)，廣泛應(yīng)用在起重設(shè)備上。它安全可靠，不會(huì)因突然斷電而發(fā)生事故。
缺點(diǎn)：電磁抱閘體積較大，制動(dòng)器磨損嚴(yán)重，快速制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。
4、電動(dòng)機(jī)抱閘間隙的調(diào)整方法
①停機(jī)。（機(jī)械和電氣關(guān)閉確認(rèn)、泄壓并動(dòng)力上鎖，并懸掛“正在檢修”、“嚴(yán)禁啟動(dòng)”警示牌。）
②卸下扇葉罩；
③取下風(fēng)扇卡簧,卸下扇葉片；
④檢查制動(dòng)器襯的剩余厚度（制動(dòng)襯的最小厚度）；
⑤檢查防護(hù)盤：如果防護(hù)盤邊緣已經(jīng)碰到定位銷標(biāo)記時(shí),必須更換制動(dòng)器盤；
⑥調(diào)整制動(dòng)器的空氣間隙：將三個(gè)(四個(gè))螺栓擰緊到空氣間隙為零,再將螺栓反向擰松角度為120°,用塞尺檢查制動(dòng)器的間隙(至少檢查三個(gè)點(diǎn)),應(yīng)該均勻且符合規(guī)定值;不對(duì)請(qǐng)重新調(diào)整；（注：抱閘的型號(hào)不同，其反向擰松的角度、制動(dòng)器的間隙也不一樣）。
⑦手動(dòng)運(yùn)行，制動(dòng)器動(dòng)作聲音清脆、停止位置準(zhǔn)確、有效。
⑧現(xiàn)場(chǎng)6S標(biāo)準(zhǔn)清掃 。
B、電氣制動(dòng)
1、能耗制動(dòng)
①能耗制動(dòng)的原理：
電動(dòng)機(jī)切斷交流電源后，轉(zhuǎn)子因慣性仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，立即在兩相定子繞組中通入直流電，在定子中即產(chǎn)生一個(gè)靜止磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子中的導(dǎo)條就切割這個(gè)靜止磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，在靜止磁場(chǎng)中受到電磁力的作用。這個(gè)力產(chǎn)生的力矩與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反，稱為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，它迫使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降至0，轉(zhuǎn)子不再切割磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，制動(dòng)結(jié)束。此法是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的能量切割磁通而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的，實(shí)質(zhì)是將轉(zhuǎn)子的動(dòng)能消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，故稱為能耗制動(dòng)。
②能耗制動(dòng)的特點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)力強(qiáng)、制動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)大的沖擊；應(yīng)用能耗制動(dòng)能使生產(chǎn)機(jī)械準(zhǔn)確停車，被廣泛用于礦井提升和起重機(jī)運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)機(jī)械。
缺點(diǎn)：需要直流電源、低速時(shí)制動(dòng)力矩小。電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)，制動(dòng)的直流設(shè)備投資大。
2、 反接制動(dòng)
①電源反接制動(dòng)
電源反接，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)相反，起制動(dòng)作用，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至接近零時(shí)，立即切斷電源，避免電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。反接制動(dòng)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力強(qiáng)、停轉(zhuǎn)迅速、無(wú)需直流電源；缺點(diǎn)是制動(dòng)過(guò)程沖擊大，電能消耗多。
②電阻倒拉反接制動(dòng)
繞線異步電動(dòng)機(jī)提升重物時(shí)不改變電源的接線，若不斷增加轉(zhuǎn)子電路的電阻，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電流下降，電磁轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速不斷下降，當(dāng)電阻達(dá)到一定值，使轉(zhuǎn)速為0，若再增加電阻，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。
特點(diǎn)：能量損耗大。
二、抱閘的控制方法
抱閘的控制可以有多種控制方式，如繼電器或接觸器邏輯互鎖控制，PLC編程控制以及變頻器內(nèi)部自帶抱閘邏輯控制等。
一般利用變頻器本身的控制功能實(shí)現(xiàn)，需要制動(dòng)時(shí)變頻器輸出24VDC給繼電器，繼電器帶動(dòng)接觸器控制抱閘線圈，輸出信號(hào)時(shí)，電機(jī)抱閘就打開(kāi)，不輸出就處于制動(dòng)狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是變頻器控制的電機(jī)速度在一個(gè)可以人為設(shè)置并且精確到達(dá)的時(shí)候才動(dòng)作。滿足了驅(qū)動(dòng)設(shè)備的正常運(yùn)行。
這種方法很簡(jiǎn)單，但過(guò)于依賴變頻器本身，單從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，安全可靠性差一些。現(xiàn)在在一些關(guān)鍵場(chǎng)合，例如抱閘不參與控制設(shè)備運(yùn)行，而是起安全保障作用的時(shí)候，嘗試著將抱閘脫離變頻器甚至PLC的控制直接做獨(dú)立繼電器控制回路來(lái)控制。但一般場(chǎng)合，如起重等行業(yè)用變頻器本身的邏輯控制功能還是挺實(shí)用的。
實(shí)際項(xiàng)目中，抱閘分為常閉和常開(kāi)兩種，除了向吊車，起重機(jī)等特殊場(chǎng)合是常閉的（不工作時(shí)抱閘處于抱緊狀態(tài)），一般我們的應(yīng)用的都是常開(kāi)的，即抱閘回路接通時(shí)抱緊。
變頻器與plc之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊控制抱閘也是一個(gè)辦法，PLC用于控制變頻器的啟動(dòng)、停止、速度給定、抱閘的開(kāi)關(guān)等。
變頻器把運(yùn)行參數(shù)反饋給PLC后，PLC通過(guò)獲得的變頻器實(shí)時(shí)參數(shù)控制抱閘，此外，PLC和變頻器側(cè)還應(yīng)該做好通訊檢測(cè)就更完善了。
PLC還可以通過(guò)設(shè)備側(cè)速度或位置檢測(cè)進(jìn)行閉環(huán)控制，PLC通過(guò)獲得反饋信號(hào)，分析判斷實(shí)時(shí)位置和速度，計(jì)算給抱閘的輸出信號(hào)，使控制更可靠、安全聯(lián)鎖更嚴(yán)密。
更重要場(chǎng)合還可以直接信號(hào)接至變頻器使能信號(hào)、變頻器急停信號(hào)中，甚至做完全獨(dú)立的抱閘控制回路、安全的打開(kāi)及關(guān)閉抱閘，防止意外帶來(lái)的生產(chǎn)、設(shè)備及人身事故。
三、抱閘開(kāi)啟時(shí)機(jī)和抱閘閉合時(shí)機(jī)
個(gè)人認(rèn)為，在抱閘控制中，最重要的原則是：抱閘力不能與電機(jī)力矩有沖突，或者沖突小到可以接受，同時(shí)電機(jī)不能在外部力作用下發(fā)生反轉(zhuǎn)。最終還是要根據(jù)工藝要求進(jìn)行設(shè)定。
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