In quali circostanze sarebbe necessario o meno un freno elettronico per un motore a magnete permanente?

Alla mia azienda è stato chiesto di progettare un prodotto personalizzato diversi anni fa. Il richiedente originale non l'ha mai acquistato, ma ne abbiamo venduti diversi ogni anno attraverso la distribuzione. È stata una piccola linea laterale per un po ', ma vorremmo capire l'uso più ampio e il potenziale mercato per questo.

Questo prodotto si trova tra un controller del motore e un motore a magnete permanente. Nel caso in cui venga ricevuto un segnale, forse indicando che una barriera fotoelettrica è rotta, questa unità disconnette il motore dal controller e applica resistenze attraverso i conduttori del motore. Questo arresta il motore. Ciò è chiaramente utile principalmente per le applicazioni di sicurezza. Cose che vorrei capire:

Quali soluzioni alternative esistono?
Chi sarebbe molto probabilmente così specificare tali soluzioni?
Come posso raggiungere più efficacemente quelle persone?

— Stephen Collings
fonte

Quindi il tuo prodotto è solo una resistenza di frenatura e un appaltatore di qualche tipo? Molti se non la maggior parte dei moderni controllori di motori hanno questa funzionalità integrata.

— Ethan48

@ Ethan48 Tre resistori e un contattore tripolare, ma sì. Sfortunatamente vivo principalmente nel mondo dei convertitori di frequenza, che non hanno questo tipo di freno. Qualche suggerimento su dove dovrei cercare informazioni generali o specifiche sui tipi di controller di cui stai parlando?

— Stephen Collings,

Molti VFD hanno punti di connessione per una resistenza di frenatura. Ne ho acquistati molti da SEW per esempio. Di solito anche il produttore dell'unità venderà resistori.

— Ethan48

@ ethan48 oh, sì, questo è il nostro mercato principale. Questo freno di arresto di emergenza per motori a magneti permanenti è ciò che ci confonde. Voglio sapere perché sono ancora venduti e a chi. La distribuzione non me lo dirà.

— Stephen Collings,

Ah ok. Interessante. Mi chiedo se si tratti principalmente di progetti di retrofit o se si stanno sviluppando nuovi sistemi con esso.

— Ethan48

Risposte:

La tua soluzione si adatta a un gap piuttosto ristretto del mercato.

La prima parte del mercato è quella in cui non è necessario un freno: i dispositivi di propulsione del motore in cui l'attrito di funzionamento standard è sufficiente per fermarli quando non sono alimentati. È un dominio molto ampio: il motore non è critico, per esempio, alimenta una ventola che è innocua se lasciata girare lentamente dopo lo spegnimento; macchine a coppia elevata (industriale pesante) di inerzia moderata, che si arrestano entro 1-2 giri da sole senza alimentazione di potenza costante, macchinari in cui il ciclo di funzionamento del motore è così lungo rispetto ai tempi di accensione / spegnimento che diventano trascurabili (pompe in funzione su grandi bacini idrici) e molti altri.

L'altro lato del mercato richiede una frenata molto più efficiente di quella che un paio di resistori possono fornire. Questi useranno frizioni meccaniche o freni meccanici esterni che possono fermare la rotazione in molto meno di diverse rotazioni e inibire la rotazione libera lenta (il tuo freno non fa nulla contro quello!) - questo sarà un equipaggiamento di sicurezza che fermerà le macchine che possono essere pericolose per la vita e salute: lame, elevatori, macchinari pesanti ad alta inerzia che impiegherebbero molto tempo ad affondare tutto lo slancio immagazzinato attraverso resistori, veicoli e dispositivi di trasporto (gru / carriponte), anche linee di produzione in cui un guasto in un punto potrebbe portare a incidente grave se consentito propagarsi lungo la linea di produzione con prodotto danneggiato.

Sei in un segmento stretto in cui è sufficiente un freno debole come il tuo. Possono essere macchinari di bilancio che consentono un ritardo in frenata a scapito della sicurezza; può essere un macchinario molto pesante ad alta inerzia in cui una frenata meccanica rapida è semplicemente impossibile a causa delle forze coinvolte. Potrebbe anche essere una funzionalità di comfort / efficienza per i dispositivi che non richiedono freni, ma la presenza di uno consente un cambio più rapido delle operazioni, ad esempio l'accesso di servizio / regolazione a una sezione di una macchina che è bloccata per la durata del funzionamento.

E anche in questi casi un segmento del tuo mercato viene rubato dai controller che hanno la tua funzionalità integrata e la forniscono come parte del controllo, non solo di una sicurezza aggiuntiva.

— SF.
fonte

Sarei preoccupato che il freno del PO non sia a prova di guasto. Se la resistenza, il cablaggio sul contattore falliscono, non si verifica alcun effetto di frenata.

— Transistor

@Transistor: principalmente concordato. I resistori sono dispositivi troppo primitivi per fallire. Ma i contattori hanno una brutta tendenza ad attaccarsi e dovresti osservare attentamente l'arresto del motore per notare questo. E ovviamente il cablaggio. Dove ci sono motori, ci sono vibrazioni - e i contatti si rompono. È una buona soluzione per "convenienza" per ridurre i tempi di spegnimento, ma non per proteggere le vite umane.

— SF.

Avresti bisogno di un freno quando il motore sta spingendo un'auto. L'inversione delle polarità nei magneti da rompere sono attualmente utilizzate nelle auto Prius e servono anche a recuperare l'energia cinetica in discesa chiamata sinergia. Questo è stato fatto anche per decodificare i ventilatori a soffitto per trasformarli in generatori eolici.

Dopo aver parlato con l'autore della foto qui sotto, ha detto che questo è stato usato anche nei treni dal 1900 per raccogliere energia cinetica da una discesa.

Hai il mio permesso di utilizzare o collegare le illustrazioni del mio tutorial sui motori passo-passo a - o qualsiasi mirror di quel sito Web, a condizione che tu accrediti quelle illustrazioni con qualcosa del tipo:

- Illustrazione da - http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/ , - Control of Stepping Motors - di Douglas W. Jones - usato con permesso.

La formulazione effettiva è la tua scelta: adattala con grazia a ciò che stai facendo. Tutto quello che mi interessa è che gli ultimi 4 elementi sopra elencati siano inclusi nel credito. Se stai accreditando più fonti, è meglio se usi una forma di credito simile per tutti loro, ma in caso contrario, segui solo questo:

- Illustrazione tratta da http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/ , Control of Stepping Motors di Douglas W. Jones, usata con permesso.

Quello che non puoi fare è implicare una mia approvazione per ciò che stai scrivendo, dal momento che non ho idea di cosa sia.

            Doug Jones
            jones@cs.uiowa.edu
            (aka douglas-w-jones@uiowa.edu)

Immagine originale recuperata da qui