一、抱閘結(jié)構(gòu)和控制原理

制動的方法一般有兩類：機(jī)械制動和電氣制動。

a、機(jī)械制動

利用機(jī)械裝置使電動機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法叫機(jī)械制動。

常用的方法：電磁抱閘制動。

1、電磁抱閘的結(jié)構(gòu)：

主要由兩部分組成：制動電磁鐵和閘瓦制動器。

制動電磁鐵由鐵心、銜鐵和線圈三部分組成。閘瓦制動器包括閘輪、閘瓦和彈簧等，閘輪與電動機(jī)裝在同一根轉(zhuǎn)軸上。

2、工作原理：電動機(jī)接通電源，同時電磁抱閘線圈也得電，銜鐵吸合，克服彈簧的拉力使制動器的閘瓦與閘輪分開，電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。斷開開關(guān)或接觸器，電動機(jī)失電，同時電磁抱閘線圈也失電，銜鐵在彈簧拉力作用下與鐵芯分開，并使制動器的閘瓦緊緊抱住閘輪，電動機(jī)被制動而停轉(zhuǎn)。

3、電磁抱閘制動的特點(diǎn)

機(jī)械制動主要采用電磁抱閘、電磁離合器制動，兩者都是利用電磁線圈通電后產(chǎn)生磁場，使靜鐵芯產(chǎn)生足夠大的吸力吸合銜鐵或動鐵芯(電磁離合器的動鐵芯被吸合，動、靜摩擦片分開)，克服彈簧的拉力而滿足工作現(xiàn)場的要求。電磁抱閘是靠閘瓦的摩擦片制動閘輪．電磁離合器是利用動、靜摩擦片之間足夠大的摩擦力使電動機(jī)斷電后立即制動。

優(yōu)點(diǎn)：電磁抱閘制動，制動力強(qiáng)，廣泛應(yīng)用在起重設(shè)備上。它安全可靠，不會因突然斷電而發(fā)生事故。

缺點(diǎn)：電磁抱閘體積較大，制動器磨損嚴(yán)重，快速制動時會產(chǎn)生振動。

4、電動機(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)、泄壓并動力上鎖，并懸掛“正在檢修”、“嚴(yán)禁啟動”警示牌。）

②卸下扇葉罩；

③取下風(fēng)扇卡簧,卸下扇葉片；

④檢查制動器襯的剩余厚度（制動襯的最小厚度）；

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,必須更換制動器盤；

⑥調(diào)整制動器的空氣間隙：將三個(四個)螺栓擰緊到空氣間隙為零,再將螺栓反向擰松角度為120°,用塞尺檢查制動器的間隙(至少檢查三個點(diǎn)),應(yīng)該均勻且符合規(guī)定值;不對請重新調(diào)整；（注：抱閘的型號不同，其反向擰松的角度、制動器的間隙也不一樣）。

⑦手動運(yùn)行，制動器動作聲音清脆、停止位置準(zhǔn)確、有效。

⑧現(xiàn)場6s標(biāo)準(zhǔn)清掃 。

b、電氣制動

1、能耗制動

①能耗制動的原理：

電動機(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)生一個靜止磁場。轉(zhuǎn)子中的導(dǎo)條就切割這個靜止磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電流，在靜止磁場中受到電磁力的作用。這個力產(chǎn)生的力矩與轉(zhuǎn)子慣性旋轉(zhuǎn)方向相反，稱為制動轉(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，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，制動結(jié)束。此法是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的能量切割磁通而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩的，實(shí)質(zhì)是將轉(zhuǎn)子的動能消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，故稱為能耗制動。

②能耗制動的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：制動力強(qiáng)、制動平穩(wěn)、無大的沖擊；應(yīng)用能耗制動能使生產(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、低速時制動力矩小。電動機(jī)功率較大時，制動的直流設(shè)備投資大。

2、 反接制動

①電源反接制動

電源反接，旋轉(zhuǎn)磁場反向，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場的方向與電動機(jī)狀態(tài)相反，起制動作用，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至接近零時，立即切斷電源，避免電動機(jī)反轉(zhuǎn)。反接制動的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是制動力強(qiáng)、停轉(zhuǎn)迅速、無需直流電源；缺點(diǎn)是制動過程沖擊大，電能消耗多。

②電阻倒拉反接制動

繞線異步電動機(jī)提升重物時不改變電源的接線，若不斷增加轉(zhuǎn)子電路的電阻，電動機(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)，需要制動時變頻器輸出24vdc給繼電器，繼電器帶動接觸器控制抱閘線圈，輸出信號時，電機(jī)抱閘就打開，不輸出就處于制動狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是變頻器控制的電機(jī)速度在一個可以人為設(shè)置并且精確到達(dá)的時候才動作。滿足了驅(qū)動設(shè)備的正常運(yùn)行。

這種方法很簡單，但過于依賴變頻器本身，單從這一點(diǎn)來說，安全可靠性差一些?，F(xiàn)在在一些關(guān)鍵場合，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控制。但一般場合，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兩種，除了向吊車，起重機(jī)等特殊場合是常閉的（不工作時抱閘處于抱緊狀態(tài)），一般我們的應(yīng)用的都是常開的，即抱閘回路接通時抱緊。

變頻器與plc之間通過網(wǎng)絡(luò)通訊控制抱閘也是一個辦法，plc用于控制變頻器的啟動、停止、速度給定、抱閘的開關(guān)等。

變頻器把運(yùn)行參數(shù)反饋給plc后，plc通過獲得的變頻器實(shí)時參數(shù)控制抱閘，此外，plc和變頻器側(cè)還應(yīng)該作好通訊檢測就更完善了。

plc還可以通過設(shè)備側(cè)速度或位置檢測進(jìn)行閉環(huán)控制，plc通過獲得反饋信號，分析判斷實(shí)時位置和速度，計(jì)算給抱閘的輸出信號，使控制更可靠、安全聯(lián)鎖更嚴(yán)密。

更重要場合還可以直接信號接至變頻器使能信號、變頻器急停信號中，甚至做完全獨(dú)立的抱閘控制回路、安全的打開及關(guān)閉抱閘，防止意外帶來的生產(chǎn)、設(shè)備及人身事故。

三、抱閘開啟時機(jī)和抱閘閉合時機(jī)

個人認(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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