Elektromanyetik fren nedir?
Kuzey ve güney kutbu olan at nalı mıknatısına benzer sarmal bir bobin düşünün. Bir demir parçası her iki kutba temas ederse manyetik bir devre oluşur. Elektrik uygulandığında bir manyetik alan oluşur, bu alan (akı), alan ile armatür arasındaki hava boşluğunu yener. Bu manyetik çekim, armatürü fren alanı yüzeyiyle temas halinde çeker. Sürtünme ve manyetik alanın gücü, dönme hareketini durduran şeydir. Torkun neredeyse tamamı, fren alanı ile armatür çeliği ile rotor çeliği arasındaki manyetik çekim ve sürtünme katsayısından kaynaklanır.
Elektromıknatıs (bobin) içindeki epoksi/tutkal ile yerinde tutulan bobini oluşturmak için bakır (bazen alüminyum) mıknatıs teli kullanılır. Çoğu endüstriyel fren için sürtünme malzemesi bobinin üzerine ve iç ve dış kutupların arasına yerleştirilir. Bobin kabuğu ile armatür arasında metalden metale temas olması gerektiğinden sürtünme malzemesi fren yüzeyi ile aynı hizadadır.
Elektromanyetik fren nasıl çalışır
Frende yalnızca üç ana parça vardır. alan, armatür ve göbek (fren girişidir). Genellikle manyetik alan katı bir şeye cıvatalanır (veya bir tork koluna sahiptir). Böylece armatür sahaya çekildiğinde durdurma torku saha mahfazasına aktarılarak yükü azaltır. Bu çok hızlı gerçekleşebilir ancak frenleme süresi, alana uygulanan gerilim/akım miktarıyla kontrol edilebilir. Alan bozulmaya başladığında akı hızla düşecek ve armatür bağlantısı kesilecektir. Çoğu elektromanyetik frende yaylar, armatürü gücün serbest bırakıldığı frenleme yüzeyinden uzakta tutarak küçük bir hava boşluğu oluşturur.
Elektromotor fren tipleri sabit bir elektrik mıknatısından oluşur. Elektrik motoru alırken fren tipine dikkat etmelisiniz. Ayrıca düz bir yay üzerine bir armatür sarılır ve ardından iş mili göbeğine perçinlenir. Makine miline kamalı bir bağlantıyla bir göbek bağlanır. Elektromanyetik bobine elektrik kuvveti uygulanarak manyetik bir alan oluşturulur. Manyetik kuvvet, pürüzsüz yayı saptıracak ve armatürü küçük bir hava boşluğundan mıknatıs plakasına çekecek kadar güçlüdür. Mıknatıs ile armatür arasındaki sürtünme bağlantısı dönen mili yavaşlatır ve durdurur. Mıknatısın enerjisi kesildiğinde, pürüzsüz yay, armatürü hava boşluğu boyunca mıknatıs plakasından uzağa doğru çeker. Mıknatıs ile armatür arasındaki hava boşluğu sayesinde şaft, herhangi bir gerilim kalıntısı olmadan serbestçe dönebilir.
Elektromanyetik frenlemenin prensibi kinetik enerjinin termal enerjiye dönüştürülmesine dayanmaktadır. Fren uygulandığında, arabayı veya aracı hareket ettiren kuvvetten kat kat daha büyük bir durdurma kuvveti uygulanır ve karşılık gelen kinetik enerji ısı olarak dağıtılır.
Durma Süresi
Birincil elektromanyetik frende iki devreye girme süresi dikkate alınmalıdır. Birincisi, bobinin armatürü çekecek kadar güçlü bir manyetik alan geliştirmesi için gereken süredir. Bu senaryoda iki etkili faktör var; Birincisi, manyetik alanın ne kadar hızlı yaratılacağını belirleyen bobindeki sarım miktarıdır. İkinci durum, armatür ile fren plakası arasındaki boşluk olan hava boşluğudur çünkü manyetik akı çizgileri havada hızla zayıflar. Emici kısım bobinden ne kadar uzaksa o parçanın hava boşluğunu aşıp emilmesi o kadar uzun sürer.
İkinci faktör mıknatıs telinden veya hava boşluğundan çok daha önemlidir; Frenin yavaşlaması için gereken atalet miktarını hesaplayın. Birçok müşteri bu süreyi kesinti süresi olarak adlandırır. Aslında kesintiler son müşterinin en çok önemsediği faktördür. Freni başlatmak veya durdurmak için ne kadar ataletin gerekli olduğu belirlendikten sonra uygun fren boyutu seçilebilir.