Em que circunstâncias alguém precisaria ou não de um freio eletrônico para um motor de ímã permanente?

Minha empresa foi convidada a projetar um produto personalizado há vários anos. O solicitante original nunca o comprou, mas vendemos vários por ano através da distribuição. Tem sido uma pequena linha lateral por um tempo, mas gostaríamos de entender o uso mais amplo e o mercado potencial para isso.

Este produto fica entre um controlador de motor e um motor de ímã permanente. No caso de um sinal ser recebido, talvez indicando que uma cortina de luz está quebrada, esta unidade desconecta o motor do controlador e aplica resistores nos cabos do motor. Isso para o motor. Isso é claramente útil principalmente para aplicações de segurança. Coisas que eu gostaria de entender:

Que soluções alternativas existem?
Quem seria mais provável para especificar tais soluções?
Como posso alcançar mais efetivamente essas pessoas?

— Stephen Collings
fonte

Então, seu produto é apenas um resistor de frenagem e um contratado de algum tipo? Muitos, se não a maioria dos controladores de motores modernos têm essa funcionalidade embutida.

— Ethan48

@ Ethan48 Três resistores e um contator tripolar, mas sim. Infelizmente, eu moro principalmente no mundo de drives de frequência variável, que não têm esse tipo de freio. Alguma sugestão de onde devo procurar informações gerais ou específicas sobre os tipos de controladores de que você está falando?

— Stephen Collings

Muitos VFDs têm pontos de conexão para um resistor de frenagem. Eu comprei muitos deles da SEW, por exemplo. Normalmente, o fabricante do inversor também venderá resistores.

— Ethan48

@ ethan48 oh, sim, esse é o nosso mercado principal. Esse freio de parada de emergência para motores de ímã permanente é o que nos confunde. Quero saber por que eles ainda são vendidos e para quem. A distribuição não vai me dizer.

— Stephen Collings

Ah ok. Interessante. Gostaria de saber se são principalmente projetos de modernização ou se novos sistemas estão sendo desenvolvidos com ele.

— Ethan48

Respostas:

Sua solução se encaixa em uma lacuna bastante estreita do mercado.

A primeira parte do mercado é onde um freio não é necessário - os dispositivos de propulsão do motor em que o atrito de operação padrão é suficiente para detê-los quando não são acionados. É um domínio muito amplo: o motor não é crítico, por exemplo, alimentar um ventilador que é inofensivo quando é permitido girar lentamente após desligar a energia; máquinas de alto torque (industrial pesado) de inércia moderada, que param por 1-2 voltas por si mesmas sem entrada de energia constante, máquinas onde o ciclo de operação do motor é tão longo em comparação com os tempos de ligar / desligar que se tornam desprezíveis (bombas operando em grandes reservatórios) e muitos outros.

O outro lado do mercado exige uma frenagem muito mais eficiente do que dois resistores podem fornecer. Eles usarão embreagens mecânicas ou freios mecânicos externos que podem interromper a rotação em muito menos do que várias rotações e inibem a rotação livre lenta (seu freio não faz nada contra isso!) - este será um equipamento de segurança que interrompe máquinas que podem ser perigosas para a vida e saúde: lâminas de serra, elevadores, máquinas pesadas de alta inércia que levariam muito tempo para absorver todo o momento armazenado através dos resistores, veículos e dispositivos de transporte (guindastes / pórticos), também linhas de produção onde uma falha em um ponto poderia levar a acidente grave, se permitido a propagação da linha de produção com o produto danificado.

Você está em um segmento estreito onde um freio fraco como o seu é suficiente. Pode ser um mecanismo orçamentário que permita um atraso na frenagem, por conta da segurança; pode ser uma máquina muito pesada e de alta inércia, onde a frenagem mecânica rápida é simplesmente impossível devido às forças envolvidas. Também pode ser um recurso de conforto / eficiência para dispositivos que não precisam de freios, mas a presença de um permite uma mudança de operação mais rápida - por exemplo, acesso de serviço / regulamentação a uma seção de uma máquina bloqueada durante a operação.

E mesmo nesses casos, um segmento do seu mercado é roubado por controladores que têm seu recurso integrado e o fornecem como parte do controle, não apenas para segurança extra.

— SF.
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Eu ficaria preocupado que o freio do OP não seja à prova de falhas. Se o resistor, a fiação do contator falhar, não haverá efeito de frenagem.

— Transistor

@Transistor: Concordado principalmente. Os resistores são dispositivos muito primitivos para falhar. Porém, os contatores têm uma tendência desagradável a aderir e é necessário observar cuidadosamente o desligamento do motor para perceber isso. E, claro, a fiação. Onde existem motores, há vibrações - e os contatos quebram. É uma solução adequada de 'conveniência' para reduzir o tempo de desligamento, mas nada para proteger vidas humanas.

— SF.

Você precisaria de um freio quando o motor estiver empurrando um carro. A inversão das polaridades nos ímãs para quebrar é atualmente usada nos carros Prius e também para recuperar a energia cinética em colinas chamada sinergia. Isso também foi feito para fazer a engenharia reversa dos ventiladores de teto e transformá-los em geradores eólicos.

Depois de conversar com o autor da imagem abaixo, ele disse que isso também era usado em trens desde 1900 para coletar energia cinética de descer ladeiras.

Você tem minha permissão para usar ou vincular ilustrações do meu tutorial sobre motores de passo em - ou em qualquer espelho desse site, desde que você credite essas ilustrações com algo como:

- Ilustração de - http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/ , - Controle de motores de passo - por Douglas W. Jones - usado com permissão.

A redação atual é a sua escolha - faça com que ela se encaixe perfeitamente no que você está fazendo. Tudo o que importa é que os 4 elementos finais listados acima estejam incluídos no crédito. Se você estiver creditando várias fontes, será melhor ler se você usar uma forma semelhante de crédito para todas elas, mas se não, basta seguir com isso:

- Ilustração de http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/ , Controle de motores de passo de Douglas W. Jones, usado com permissão.

O que você não pode fazer é implicar em mim qualquer endosso do que está escrevendo, pois não tenho idéia do que é.

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

Imagem original recuperada daqui