Découvrez le Frein électromagnétique, leurs fonctionnalités et domaines d'application. Aussi précis Frein à pression à ressort ou efficace Frein à aimant permanent Ils sont essentiels au contrôle et à la sécurité des systèmes d'entraînement automatisés et manuels. Découvrez comment ces systèmes de freinage innovants améliorent les performances et garantissent un fonctionnement fiable.

Contenu

• Freins électromagnétiques – les points les plus importants en bref
  • Les freins à ressort stimulent la transition énergétique
  • Freins à ressort pour bras de robot
  • Freins électromagnétiques pour axes verticaux
  • Frein linéaire électromagnétique avec un temps de commutation 10 fois plus rapide
  • Sélectionnez le bon servofrein de sécurité
  • Frein à aimant permanent barométrique et rapport
  • Frein électromagnétique tige et la tige de serrage
• Applications des freins électromagnétiques
• Foire aux Questions

Freins électromagnétiques – les points les plus importants en bref

J'ai noté la Développement des freins électromagnétiques progresse car ils sont appréciés pour leur efficacité et leur précision dans divers secteurs industriels. La demande augmente, notamment en ce qui concerne Freins de sécurité, en raison de leur capacité à arrêter les machines instantanément, augmentant ainsi la sécurité sur le lieu de travail. Ceci est particulièrement apprécié dans les secteurs de la transformation des matériaux, de la construction automobile et de l'imprimerie.

Le Trend va vers une plus grande efficacité et fiabilité et les freins deviennent plus intelligents. Équipé avec Surveillance des freins Ils peuvent être utilisés pour la maintenance prédictive ou la surveillance d’état. Dans le contexte de la transition énergétique, l’accent est mis davantage sur la durabilité, une pratique déjà courante dans l’industrie automobile. Récupération d'énergie de freinage est également utilisé dans les entraînements industriels. 

Les freins à ressort stimulent la transition énergétique

07.12.2023/XNUMX/XNUMX | Les freins à ressort fournissent de la puissance depuis plus de cinq décennies Kendrion Intorq Moteurs électriques dans chariots de manutention de toutes sortes avec une fonction de freinage sûre. Dans le sillage de la transition énergétique et de l'électrification du secteur des transports qui en découle, les spécialistes des freins d'Aerzen ont considérablement élargi leur domaine d'application et mettent désormais de plus en plus leur expertise au service du domaine de l'e-mobilité.

Les constructeurs automobiles bénéficient non seulement d'une qualité éprouvée et d'une conception de freins optimisée pour le client, mais également de la technologie économe en énergie de Kendrion INTORQ, fabriquée selon un processus de production durable.

« L’électrification des véhicules et engins de manutention se déroule actuellement à grande vitesse », décrit Marco Vollrath, directeur commercial chez Kendrion Intorq partage ses observations. « Cette tendance s'observe entre autres dans l'agriculture, le secteur de la construction et bien sûr dans l'industrie automobile. À cela s’ajoute le marché croissant des systèmes de transport sans conducteur (AGV/AGV). Cela rend d’autant plus importante notre longue expertise en freinage dans le domaine des moteurs électriques. Nous savons à quoi servent ces freins et pouvons fournir à nos clients les conseils et les fournitures spécialisés dont ils ont besoin dans les différents domaines.

Domaines d'application du frein à ressort – hier et aujourd'hui

Kendrion INTORQ a développé son premier frein à ressort en 1971 pour un modèle de chariot élévateur. Aujourd'hui, l'entreprise domine le segment du marché des chariots industriels à l'échelle mondiale. En raison de la nécessité de rouler sans émissions dans les halls et les zones fermées, il n'existe dans de nombreux cas aucune alternative au fonctionnement électrique des chariots de manutention. Ainsi, deux de ces véhicules sur trois sont désormais à propulsion électrique. Dans le même temps, la technologie des moteurs, des freins et des batteries utilisée a été adaptée et optimisée à plusieurs reprises au fil des décennies - un avantage technologique dont les constructeurs automobiles et de véhicules utilitaires peuvent actuellement bénéficier lorsqu'ils électrifient leur technologie d'entraînement.

Les freins à ressort de Kendrion INTORQ ont également été continuellement perfectionnés au fil des années en termes de fonctionnalité et d'efficacité énergétique. Après ouverture, le frein peut être maintenu ouvert avec un besoin d'énergie très faible grâce à une réduction du courant de maintien parfaitement adaptée. « De plus, nous conseillons toujours à nos clients afin que la solution de freinage individuelle soit aussi grande que nécessaire et aussi petite que possible », explique Marco Vollrath. « De cette façon, nous réduirons la consommation d’énergie au minimum nécessaire. »

Produit avec de l'énergie renouvelable

Les thèmes de l'efficacité énergétique et de la durabilité jouent non seulement un rôle dans le fonctionnement des freins Kendrion INTORQ, mais sont également pris en compte lors de leur production. L'entreprise couvre une partie de ses besoins en électricité via un système photovoltaïque et chauffe ses halls de production avec la chaleur locale d'une installation de biogaz voisine. « Nos freins sont également utilisés depuis de nombreuses années dans les éoliennes », résume Marco Vollrath. "Cela ferme le cycle, car c'est là que l'énergie est produite et entraîne les moteurs électriques, qui à leur tour sont arrêtés par nos freins à ressort."

Freins à ressort pour bras de robot

05.10.2023 octobre XNUMX | Avec le nouveau système modulaire standard pour freins de robots, Mayr crée la base de solutions à un niveau de prix attractif. Sur le PLC 2023 À Nuremberg, l'entreprise montre à quel point les freins et les freins sont intelligents et parlants. Accouplement d'arbre peut être intelligemment utilisé pour la surveillance des processus, etc. groupe motopropulseur Préparez-vous pour l’Industrie 4.0 à faible coût.

À la poste

Freins électromagnétiques pour axes verticaux

16.08.2023 | Mayr présente à EMO 2023 sa gamme de produits électromagnétiques, pneumatiques et hydrauliques Freins de sécurité pour sécuriser les axes verticaux dans les machines-outils et les centres d'usinage. Ces freins à axe vertical protègent contre toutes les situations dangereuses pouvant survenir lors du fonctionnement d'axes soumis à la gravité.

À la poste

Frein linéaire électromagnétique avec un temps de commutation 10 fois plus rapide

23.11.2021 | Sécuriser mouvements linéaires à l'arrêt, par ex. B. en raison d'une panne de courant, des freins de sécurité sont souvent utilisés. Ils agissent sur des tiges rondes séparées, des tiges de piston ou des rails de guidage. Selon les applications, venez souvent ici pneumatique ou hydraulique Les freins d'ouverture sont utilisés car ils offrent des forces de maintien élevées.

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Sélectionnez le bon servofrein de sécurité

03.06.2020 juin XNUMX | Le frein de sécurité pour maintenir une certaine position et pour les situations d'arrêt d'urgence est un élément important du servomoteur. Jusqu'à présent, cela s'applique Frein servo dans certains cas, non contrôlable. Mayr Avec le Roba-servostop, a développé un servofrein de sécurité dans un système modulaire particulièrement adapté... robotique propose une solution.

À la poste

Frein à aimant permanent barométrique et rapport

03.06.2014 juin XNUMX | Les freins à ressort et à aimant permanent ont leur place. Mais Lequel est le bon pour l'application concernée ? Étant donné que des aspects très différents doivent être pris en compte lors du choix, l'utilisateur doit s'appuyer sur des conseils compétents. Il est alors bien entendu avantageux que le fabricant de freins qui donne des conseils ait les deux principes de fonctionnement dans son programme et conseille sans aucun intérêt personnel. L'article du fabricant d'embrayages et de freins Kendrion montre que tous les freins ne sont pas identiques.

Selon les conditions de fonctionnement, on distingue les freins de maintien et de travail. Le Frein de maintien a pour mission de maintenir les charges à l'arrêt. Le freinage du mouvement est effectué par le variateur. Uniquement en cas d'erreur, par ex. B. lors d'un arrêt d'urgence, le frein de maintien effectue un travail de freinage pour arrêter le système puis le maintenir au repos.

En revanche, le Frein de travail la tâche de détruire l’énergie cinétique puis de maintenir le système au repos lorsqu’il est à l’arrêt. Les domaines d'application typiques des freins de maintien et de travail se trouvent dans les ascenseurs, les convoyeurs aériens et les éoliennes ainsi que dans la robotique et la construction mécanique.

L'utilisation de freins de travail passe de plus en plus au second plan au fur et à mesure que les freins sont modernes. Disques ainsi que contrôleurs faire face à la tâche de freinage en toute sécurité et également sans usure peut marcher. Les applications dans lesquelles des freins de travail sont utilisés sont servies par des freins à ressort, car les systèmes de friction organiques qui y sont utilisés - similaires aux plaquettes de frein des voitures - sont bien adaptés pour fournir un niveau de travail global élevé tout au long de la durée de vie.

Les freins à aimant permanent et à ressort sont utilisés pour la grande majorité des applications de frein de maintien. L'utilisateur n'a que l'embarras du choix ici, comme dans bien d'autres domaines. Il doit décider lequel Principe de fonctionnement est le mieux adapté à son application. Tous deux possèdent des propriétés caractéristiques qui les rendent idéaux pour différents domaines d’application.

Deux principes d'action - propriétés différentes

Pour les deux types de freins, ils sont fermés lorsqu’il n’y a pas de courant. C'est une question de Freins de sécurité: En cas de panne de courant ou de panne d'alimentation en énergie, telle qu'une rupture de ligne, le système reste sécurisé. Cependant, il existe des différences fondamentales au-delà de cela. Avec le frein à ressort, qui est généralement installé du côté roulement B d'un moteur électrique, les ressorts se pressent contre le disque d'armature du frein lorsqu'il est hors tension.

J'ai noté la Garnitures de friction du rotor, qui est relié à l'arbre du moteur par une denture, est serré entre ce disque d'induit et la surface de montage du frein à l'arrière du moteur. Lorsque la bobine de frein est alimentée, un champ magnétique est créé qui attire le disque d'induit et libère ainsi le rotor avec les garnitures de friction. Le frein se desserre.

Quand il s’agit du principe actif aimant permanent En revanche, à l'état hors tension, l'induit ou le rotor est tiré contre le stator ou le système d'excitation par le champ magnétique permanent. Lorsqu'il est alimenté, un champ électromagnétique est créé qui annule la force d'attraction des aimants permanents et libère ainsi l'induit du système d'excitation grâce à la force de traction des ressorts entre l'induit et le moyeu à bride. Le frein se desserre.

Par connexion à force Le frein à aimant permanent est sans jeu entre l'induit, le moyeu et l'arbre. Cependant, des conditions d'installation définies doivent être respectées afin de garantir un entrefer défini dans le moteur.

Freins à aimants permanents

De ces deux principes actifs aux caractéristiques différentes Appariements de friction, l'acier/l'acier pour le frein à aimant permanent et les garnitures de friction organiques/l'acier pour le frein à ressort confèrent des propriétés définies et essentielles qui donnent lieu à des domaines d'application typiques pour les deux types de freins :

Les freins à aimant permanent (PE) conviennent bien pour Servomoteurs, par exemple dans la technique de manutention et robotique. Ici, ils impressionnent particulièrement par leurs dimensions compactes et leur poids relativement faible. Grâce aux aimants permanents, la densité de puissance est deux fois plus élevée que d'habitude avec des freins à ressort (FD). Mais il existe également d’autres raisons pour lesquelles les gens ont tendance à préférer des freins légers, dynamiques et pratiquement sans abrasion en robotique.

L'absence d'abrasion du frein PE est ainsi garantie mode d'action le frein est assuré. L'ancre est complètement libérée par le ressort. Avec le frein FD, l'usure au démarrage se produit car lorsque la vitesse augmente, un coussin d'air doit d'abord se former entre la plaquette et les surfaces de friction. Cette usure peut se produire en raison d'une accélération du disque de friction, par ex. B. l'accélération due à la gravité lorsque l'entraînement est disposé verticalement ou due aux forces centrifuges lorsque les pales du rotor d'une éolienne tournent. Généralement, une seule garniture de friction est concernée.

Lorsqu'il est utilisé, le frein PE se comporte comme un pur frein de maintien Fonction d'arrêt d'urgence différent du frein FD. De par sa conception, le frein PE est exempt de couple résiduel. Il n'y a que de l'abrasion lors des arrêts d'urgence. Lorsqu'elle est actionnée, l'armature est complètement libérée par le ressort. En revanche, le frein FD a un couple de démarrage, ce qui entraîne une certaine usure à chaque démarrage. L’usure causée par les forces d’accélération mentionnée ci-dessus rend les choses encore plus difficiles. Souvent, cette usure supplémentaire ne peut pas être déterminée avec précision, car généralement un seul côté du disque de friction est concerné.

Le frein d'ascenseur silencieux sécurise les ascenseurs et les escaliers mécaniques

Une autre différence réside dans le comportement Plage de température. Les freins PE sont très stables en température et garantissent un couple élevé sur toute la plage de température. Les choses sont différentes avec les freins FD. Ici, la stabilité en température est essentiellement influencée par la composition de la garniture de friction organique. Vous pouvez comparer cela à un pneu de voiture, qui est également développé pour différentes conditions d'utilisation. Tout comme un pneu de Formule 1 ne peut pas être utilisé en hiver, certaines garnitures de friction organiques ne peuvent pas être utilisées dans les freins.

Doté d'un coefficient de friction élevé, le revêtement présente une bonne adhérence couples élevés, mais le revêtement s'use très vite. Pour les plaquettes des freins FD, cela signifie : les plaquettes avec des coefficients de friction élevés présentent une chute plus importante sur toute la plage de température et n'ont parfois que la moitié du couple à 120° ou -40°C. En général, on peut dire que les freins FD atteignent soit un très bon couple, mais ne sont pas aussi stables en température, soit que le coefficient de friction est comparativement plus faible avec une plaquette stable en température. Il convient toutefois de souligner que dans une plage de température donnée, le couple du frein FD peut être ajusté très précisément au couple spécifié par le client lors du processus de conception.

Frein à ressort tout-terrain

Entraînements de levage et de déplacement avec des énergies de freinage élevées et un couple de freinage défini, c'est-à-dire une décélération contrôlée lors d'un arrêt d'urgence, ne peut pas être exploité par PE. De plus, il existe de nombreuses applications pour lesquelles une dynamique et une densité de puissance élevées ne sont pas requises. Les grues, les convoyeurs aériens et les portes roulantes en sont des exemples typiques.

Le frein doit freiner au pire Arrêt d'urgence Si nécessaire, fournissez des valeurs de décélération élevées par freinage et maintenez le poids de manière fiable. Le temps de commutation et la densité de puissance ne jouent qu'un rôle mineur. Un travail de freinage important ne pose aucun problème aux garnitures de friction organiques des freins à ressort et peuvent également être utilisées comme frein de travail si nécessaire.

D'ailleurs c'est moment d'inertie En raison du poids relativement faible du disque de friction, celui-ci est inférieur à celui des freins à aimant permanent. De plus, ces applications utilisent généralement des moteurs aux normes CEI sur lesquels des freins à ressort peuvent être installés facilement et rapidement. Le frein, dont la structure est moins complexe que les freins à aimants permanents, reste généralement facilement accessible.

Toute personne disposant d'une solution rentable dans une application Moteur standard standard peut donc normalement utiliser un frein à ressort. Pour le domaine d'application respectif, par ex. B. pour une plage de températures de fonctionnement spécifique, une garniture de friction optimisée pour l'application peut être sélectionnée.

J'ai noté la Frein FD Avec la sélection correcte de la garniture de friction organique et la conception des ressorts, elle peut être facilement ajustée au couple souhaité avec une tolérance relativement faible. Si la plage de température est encore relativement petite, le couple peut être bien maintenu dans cette plage. De plus, le développement ne s'est pas arrêté aux freins à ressort : avec les nouveaux freins Kobra de Kendrion, il est possible d'obtenir 80 % de couple en plus ou trois fois la durée de vie par rapport aux solutions actuellement disponibles sur le marché. En réduisant la puissance de contrôle, la consommation électrique est réduite d'un tiers. Moins de chaleur est générée, ce qui réduit le vieillissement des composants.

Frein électromagnétique tige et la tige de serrage

28.11.2011 novembre XNUMX | Avec le HMSB a Hema a développé un frein à tige qui fonctionne avec un accumulateur d'énergie à ressort basé sur le principe éprouvé du ressort et peut donc être utilisé non seulement comme frein de service et de maintien, mais également comme frein d'arrêt d'urgence. Grâce au fonctionnement électromagnétique, le HMSB compact ne nécessite pas de raccordement hydraulique ou pneumatique pour son petit espace d'installation.

Il n'y en a qu'un connexion électrique avec une puissance nominale de 400 V AC et la commande électronique est déjà intégrée, le HMSB peut être facilement installé ou modernisé.

S'il n'y a aucune tension sur le frein, la force du ressort enfonce axialement une douille conique dans un alésage conique du boîtier. Cela rétrécit la section transversale sur le diamètre intérieur de la douille, de sorte qu'elle se serre sur la tige ronde centrale avec une force élevée (8 à 14 kN). Le force de ressort est renforcé via l'angle conique de la douille. Pour ouvrir le frein, le HMSB est alimenté en courant, un électro-aimant puissant intégré attirant un induit plat qui pousse la douille de serrage hors du siège conique contre la force du ressort. Après la phase de serrage, la consommation électrique du frein est inférieure à 15 VA. Avec ses dimensions de 199 x 120 x 152 mm, le frein a un design très compact et peut également être utilisé dans des environnements difficiles grâce à son indice de protection IP65.

Dans la version frein, il est serré sur la tige Douille conique pas fermement connecté au boîtier. Par conséquent, la masse fixée au boîtier augmente la force de freinage car elle entraîne un coincement supplémentaire de la douille (force de maintien 14 kN). Cette possibilité de déplacer la douille par rapport au boîtier empêche un positionnement précis, mais cela n'est pas nécessaire lors du freinage.

Cependant, pour les applications qui nécessitent un positionnement précis sans effet de freinage, il existe une version disponible sous forme de pince à tige (force de maintien 8 kN). Ainsi, la douille conique est fermement reliée au boîtier et ne peut donc pas être facilement déplacée comme avec la version à frein - idéal pour un positionnement précis. Lors du serrage, le ressort appuie sur un moyeu librement mobile doté d'un cône intérieur, sur lequel la force magnétique agit également pour l'ouvrir.

Applications des freins électromagnétiques

Il y a des freins de sécurité de Mayr pratiquement aucune industrieque le spécialiste de l'entraînement ne sert pas. Ils protègent les personnes et les machines dans les ascenseurs et les escaliers mécaniques, dans la technologie de la scène, dans l'industrie ferroviaire, dans la technologie des bancs d'essai et dans l'industrie sidérurgique, dans les éoliennes, les systèmes de grues et la technologie des treuils, les extrudeuses, la technologie des eaux usées, dans les tunnels et les mines et bien plus encore.

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Foire aux Questions

Qu'est-ce qu'un frein électromagnétique ?

Un frein électromagnétique utilise un champ magnétique pour ralentir ou arrêter le mouvement mécanique, généralement la rotation d'un arbre. Il est activé électriquement pour alimenter un électro-aimant, qui à son tour applique une force de freinage sur une surface métallique, ralentissant ou arrêtant le mouvement sans contact direct. Connus pour leur contrôle précis et leur réponse instantanée, ces freins sont souvent utilisés dans les applications où une action de freinage rapide et fiable est requise.

Comment fonctionne un frein magnétique ?

Un frein magnétique utilise le pouvoir du magnétisme pour ralentir ou arrêter le mouvement. Lorsque le courant électrique traverse une bobine, un champ magnétique est créé. Ce champ agit sur un disque de frein métallique ou un tambour de frein. Les courants de Foucault créent une contre-force qui inhibe le mouvement. Un frein électromagnétique utilise le champ magnétique pour actionner des plaquettes de frein mécaniques qui appuient contre un disque ou un tambour en rotation, arrêtant ainsi le mouvement. Ce type de frein permet un contrôle très précis de la force de freinage et est donc utilisé dans de nombreux domaines d'application.

Qu'est-ce qu'un frein à ressort ?

Un frein à ressort est un frein mécanique dans lequel la force de freinage est générée par des ressorts précontraints. Ces freins sont conçus pour exercer un effet de freinage à l'état de repos lorsqu'aucun courant ne circule. Le freinage est obtenu en relâchant la force du ressort qui appuie sur les éléments de freinage et arrête le mouvement. Ils sont souvent utilisés comme freins de sécurité pour arrêter une machine en toute sécurité en cas de panne de courant ou d'arrêt d'urgence.

Qu'est-ce qu'un frein à aimant permanent ?

Un frein à aimant permanent est utilise des aimants permanents pour créer une force de freinage. Contrairement aux freins électromagnétiques, qui génèrent un champ magnétique à l’aide d’un courant électrique, les freins à aimants permanents utilisent le champ magnétique constant des aimants permanents. Ces freins créent un effet de freinage grâce à l'attraction magnétique qui agit sur un disque métallique ou une autre pièce. Connus pour leur fiabilité, leur manque d'entretien et leur puissance de freinage constante, ils sont souvent utilisés dans les applications où une action de freinage continue ou à long terme est requise.

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