Все о велосипедах

Как регулировать барабанные тормоза: подробности и руководство

Велосипеды – это надежные и популярные средства передвижения, которыми пользуются взрослые люди и дети. Они представлены во многих видах, но надежные и качественные модели обязательно оснащаются тормозной системой, позволяющей резко остановиться при необходимости. Существует несколько разновидностей тормозов, отличающихся конструкцией и другими характеристиками. Часто встречается барабанный тормоз на велосипеде, причем он подходит как для городских, так и для дорожных байков, а также нередко устанавливается на детских великах. Но перед сезоном важно правильно отрегулировать систему, чтобы она работала без перебоев и проблем.

Конструкция и характеристики

Электротельфер выполнен в виде блочного механизма с электрическим двигателем с конусным ротором, барабаном или звездочкой, грузозахватывающим устройством, грузоподъемным элементом (канат или цепь) и тормозом. Управление тельфером производится с помощью проводного или подвешенного кнопочного пульта, либо дистанционным образом.

В зависимости от модели, краны-тельферы могут отличаться не только грузоподъемностью и высотой подъема, но и такими характеристиками как возможностью подвешивания, числом скоростей подъема, грузоподъемным элементом, расположением оси барабана и наличием дополнительных опций.

Механизмы подъема. Преобразователь частоты серии EI-9011 в частотно регулируемом приводе

Механизмы подъема груза с применением электропривода устанавливаются на всех грузоподъемных машинах. Их общая конструкция характерна не только для кранов и лифтов, но и для машин специального назначения, в которых направление вектора приложения силы от действия нагрузки может совпадать с направлением вращения ротора электродвигателя.

Самый простой вариант механизма — грузовая лебедка. Это машина для подъема грузов с помощью каната, навиваемого на барабан с зацепом в виде крюка.

Основная кинематическая схема механизма подъема

Электропривод механизма подъема

Самый распространенный электродвигатель для механизма подъема — это асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. При простоте управления (прямой пуск) у него есть существенные недостатки:

• большие пусковые токи,
• большие динамические нагрузки при запуске.

Устранить их в какой-то мере позволяет применение электродвигателя с фазным ротором. Но появляется новый недостаток — громоздкое силовое коммутационное оборудование.

Наиболее высоких эксплуатационных показателей позволяет достичь применение частотно-регулируемого привода, а именно:

• снизить пусковые токи до уровня номинального,
• снизить динамические нагрузки до уровня расчетных,
• плавно регулировать скорости вращения в широком диапазоне.

Применение ПЧ серии EI-9011 для управления механизмом подъема

При выборе преобразователя частоты «Веспер» прежде всего надо учитывать тип редуктора механизма подъема. Различают 2 основных типа:

• цилиндрический,
• червячный.

Различие этих редукторов в том, что цилиндрический — двухсторонний, т. е. крутящий момент передается как от входного вала к выходному, так и наоборот — от выходного вала к входному; а червячный — односторонний. Последний устанавливают реже — из-за низкого КПД и повышенного износа.

В механизмах подъема с червячным редуктором возможно применение любого преобразователя частоты «Веспер» серий EI, E3, E4, E5. Но применение ЧРП в таком механизме мы рассматривать не будем — из-за отсутствия особенностей его работы.

Для механизмов подъема с цилиндрическими редукторами рекомендуется применять преобразователи частоты серии EI-9011, благодаря наличию у них:

1. Мощного центрального процессора, который позволяет создать программное обеспечение для векторного режима с высокими точностными характеристиками и широким функционалом.
2. Двух векторных режимов: в разомкнутой системе и с датчиком обратной связи по скорости.
3. Широкого диапазона регулировки скорости: 1/100 в обычном векторном режиме и 1/1000 — в векторном с обратной связью.
4. Векторного режима с обратной связью, который обеспечивает М=100% практически при нулевой скорости вращения двигателя.

Ранее приведенная кинематическая схема механизма подъема оптимальна для управления от преобразователя частоты EI-9011. В составе механизма есть тормозное устройство (3), конструктивно не связанное ни с электродвигателем, ни с редуктором. Для него доступно независимое управление электрическим сигналом.

С преобразователем частоты структура будет иметь следующий вид:

Рассмотрим простейшую схему управления приводом грузовой лебедки с электродвигателем небольшой мощности — до 8 кВт:

Для такого применения достаточно, как правило, режима работы ПЧ «Векторный в разомкнутой системе».

Почему именно он? Потому что позволяет управлять вращением двигателя в более широком диапазоне скоростей, чем скалярный режим. Это особенно важно на нижней границе диапазона, где требуется обеспечить номинальный момент на валу двигателя при возможной минимальной скорости вращения. Чем меньше значение выходной частоты ПЧ, при которой двигатель начинает вращение и имеет номинальную нагрузку на своем валу, тем меньше динамическая (ударная) нагрузка на все части механизма подъема.

Программирование ПЧ серии EI-9011 для управления механизмом подъема

Для программирования ПЧ необходимо подключить его к сети силового электропитания 3Ф, 380 В, 50 Гц. Соответственно, и электродвигатель, с которым предполагается работа, тоже следует подключить к ПЧ. Программирование производится с собственного пульта управления.

Векторный режим работы предусматривает обязательную автонастройку ПЧ с применяемым электродвигателем. Проводить ее следует при каждой замене двигателя.

Важное примечание: в процессе автонастройки ПЧ определяет ряд параметров двигателя во время вращения последнего. Поэтому для корректного определения параметров вал двигателя должен быть свободным — на нем не должно быть лишней присоединенной массы.

После подачи напряжения питания в основном меню ПО надо выбрать раздел «Инициализация». В этом разделе:

• Выполнить инициализацию (возврат значений всех параметров к заводским).

• Выбрать режим работы — «Векторный в разомкнутой системе».

• Определить уровень доступа к параметрам — «Расширенный».

Выбор других разделом меню и параметров производится аналогично.

Программирование можно выполнить и с помощью пульта управления ПЧ. Вся информация выводится на дисплей пульта в доступном виде и с комментариями на русском языке.

Следующий шаг: в основном меню ПО надо выбрать раздел «Автонастройка». В этом разделе следует выполнить все указания по вводу значений параметров двигателя и запустить процесс автонастройки. Если после его завершения на дисплее пульта управления нет сообщений об ошибках, следует перейти к программированию.

Далее в основном меню ПО надо выбрать раздел «Программирование». Перечень его параметров определяется следующими условиями:

• Управление работой ПЧ (человек или АСУ).
• Управление работой механизма со стороны ПЧ.

Для рассматриваемого варианта применения алгоритм работы и управления будет следующим:

При подаче команды движения вверх или вниз ПЧ выдает команду на отключение тормоза (размораживает механизм), а затем начинает вращение двигателя с минимальной частоты. В процессе работы лебедки можно регулировать скорость вращения и, соответственно, линейную скорость перемещения зацепа с грузом, выбирая оптимальную.

Вернемся к электрической схеме внешних подключений к ПЧ.

Клеммы 1 и 2 имеют фиксированные функции пуска в прямом и обратном направлении вращения соответственно.

После подачи питания на ПЧ вид управления — дистанционный: световые индикаторы УПР и РЕГ светятся. За это состояние отвечают параметры b1-02 и b1-01 соответственно, т.е. ПЧ уже настроен на внешние команды «ПУСК» и «УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ».

Управление тормозом лебедки будет выполнять многофункциональный дискретный выход: клеммы 9-10. К началу вращения, после подачи команды «ПУСК», контакты внутреннего реле замыкают клеммы 9-10 и обеспечивают подачу сигнала управления тормозной системой лебедки. Такой режим обеспечивает функция дискретного выхода «Во время вращения».

В сочетании с режимом торможения постоянным током при пуске можно создать момент на валу двигателя при минимальной выходной частоте, при котором не будет срыва управления, и динамические нагрузки будут минимальными.

Процесс торможения постоянным током при пуске определяется параметрами:

• В2-01 — частота включения постоянного тока торможения.
• В2-02 — уровень тока торможения.
• В2-03 — время торможения постоянным током при пуске.

При подаче команды «ПУСК» включается торможение двигателя постоянным током, но тормоз еще не отключен. В течение времени торможения происходит предварительное намагничивание двигателя, и к моменту отключения тормоза на его валу уже создан начальный момент. Это поясняют следующие временные диаграммы:

При опускании груза направление вращения вала двигателя совпадает с направлением вектора силы, которая определяется массой груза, и эта сила пытается увеличить скорость вращения вала двигателя. Таким образом, двигатель переходит в генераторный режим работы.

ЭДС, которая вырабатывается двигателем в таком режиме, поступает в ПЧ, повышая напряжение на звене постоянного тока. Чтобы исключить аварийные остановки привода из-за перегрузки по напряжению, предусмотрен тормозной резистор. Он подключается к звену постоянного тока, когда напряжение ЗПТ достигает критического значения и рассеивает в тепло излишек электроэнергии.

Обобщая вышесказанное, можно составить минимальный список параметров с конкретными значениями для программирования режимов работы и управления ЧРП грузовой лебедки:

• А1-03=2220,
• А1-02=2,
• А1-01=4,
• В2-01=0,5,
• В2-02=50.0,
• В2-03=1.0,
• Н2-01=37.

Рассмотренный пример ЧРП грузовой лебедки с применением ПЧ «Веспер» серии EI-9011 можно использовать как базовый — для проектирования более сложных механизмов подъема, с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Особенности использования фрикционных дисков и причины износа

Тормоз лебедки крана представляет собой важнейшую деталь, без которой не способен исправно работать и выполнять возложенные задачи грузоподъемный механизм. Эти устройства выдерживают огромные нагрузки, и поэтому требуют специального обслуживания. В него входит:

• регулярный осмотр;
• использование качественного масла;
• периодическая полная замена смазки;
• правильная регулировка тормозных фрикционов.

Если в редукторе лебедки, в котором находятся тормозные элементы, нет масла, или есть, но плохого качества, механизм изнашивается быстрее. В него попадает грязь, влага, воздух, которые периодически нужно удалять путем замены смазки. Также на долговечность устройства влияет правильность регулировки фрикционов. При соблюдении всех правил эксплуатации, фрикционный диск лебедки прослужит не менее 3 лет.

Про подключение тельфера (эл. схема)

Имеется тельфер Nexttool ЭТФ-800
Нужно удлинить кабель на пульт. В заводском пульте длина кабеля около 1,5 метра 4 жилы на 0,75. В корпусе пульта установлен конденсатор, переключатель "вверх-вниз" и стоп-кнопка.
Изучив схему решено конденсатор из пульта перенести на корпус тельфера, переделать схему, убрать стоп-кнопку и удлинить 3 метровым кабелем 3 жилы на 1,5.

Реально-ли так осуществить? Не понятно зачем конденсатор выключался.

#2 Ответ от Admik 21-03-2021 16:29:12 (21-03-2021 16:33:56 отредактировано Admik)

Re: Про подключение тельфера (эл. схема)

двигатель трех фазный, подключается в 220 через конденсатор что не понятно?
При подключении двигателя к однофазной сети, ток по обмоткам течет, но вращающегося магнитного поля нет, ротор не крутится. Выход из этой ситуации был найден. Самым простым и действенным способом оказалось параллельное подключение конденсатора к одной из обмоток двигателя. Конденсатор, импульсно получая и отдавая энергию создает смещение фазы, в обмотках двигателя получается вращающееся магнитное поле и он работает.
для лучшего понимания .

#3 Ответ от mr.sanya 21-03-2021 17:19:28 (21-03-2021 17:19:46 отредактировано mr.sanya)

Re: Про подключение тельфера (эл. схема)

двигатель трех фазный, подключается в 220 через конденсатор что не понятно?
При подключении двигателя к однофазной сети, ток по обмоткам течет, но вращающегося магнитного поля нет, ротор не крутится. Выход из этой ситуации был найден. Самым простым и действенным способом оказалось параллельное подключение конденсатора к одной из обмоток двигателя. Конденсатор, импульсно получая и отдавая энергию создает смещение фазы, в обмотках двигателя получается вращающееся магнитное поле и он работает.
для лучшего понимания .

Это я понял, не понятно зачем в заводской схеме конденсатор присоединялся к переключателю. Может для быстрой остановки двигателя или сброса ёмкости при переключении направления вращения?

#4 Ответ от Admik 21-03-2021 17:38:40 (21-03-2021 17:42:13 отредактировано Admik)

Re: Про подключение тельфера (эл. схема)

не понятно зачем в заводской схеме конденсатор присоединялся к переключателю

Схема запуска должна предусматривать отключение пусковых ёмкостей после пуска электродвигателя. Если этого не сделать, то двигатель начнёт перегреваться. Для этого есть разные способы:

Отключение пусковых ёмкостей с помощью реле времени. Задержка отключения составляет несколько секунд и подбирается опытным путём;
Применение универсального переключателя (ключа УП) на 3 положения. Его диаграмма включения собирается таким образом, чтобы в первом положении все контакты были разомкнуты, во втором замыкались два: питание и пусковые конденсаторы, а в третьем – только питание. Для реверсивной работы используется ключ на 5 положений;
Специальная кнопочная станция – ПНВС (пускатель нажимной с пусковым контактом). В этих конструкциях есть 3 контакта. При нажатии “Пуск” замыкаются все, но крайние фиксируются, а средний нужен, чтобы запустить машину, и отпадает после отпускания кнопки. Нажатие на кнопку “Стоп” отключает зафиксированные контакты.

т.е. если сделать по вашей нижней схеме то двигатель возможно будет перегревается

Принцип работы регулятора

В результате резкого нажатия водителя на педаль тормоза, автомобиль “клюет” и задняя часть кузова приподнимается . При этом передняя часть, наоборот, опускается. Именно в этот момент начинается работа регулятора тормозного усилия.

Если задние колеса начнут торможение одновременно с передними появляется высокая вероятность заноса автомобиля. Если же колеса задней оси будут снижать скорость позже передней, то риск заноса будет минимальным.

Таким образом, когда происходит торможение автомобиля, растет расстояние между днищем и задней балкой. За счет рычага отпускается поршень регулятора, который перекрывает магистраль с жидкостью, идущую к задним колесам. В результате колеса не блокируются, а продолжают вращаться.

Различия моделей электрических тельферов

Одно из принципиальных отличий между разными моделями тельферов – возможность перемещения грузов в горизонтальном направлении. Стационарные механизмы позволят лишь поднимать/опускать грузы. Передвижной тельфер комплектуется кареткой, которая перемещаясь по направляющим, позволяет двигать груз горизонтально.

В зависимости от типа грузоподъемного элемента тельферы разделяют на цепные и канатные модели. Первые позволяют поднимать даже длинномерные грузы, поскольку могут снабжаться сразу парой, синхронно движущихся цепей. Канатные тельферы можно применять для создания полиспастов.

Если вам требуется перемещать хрупкие или особо ценные грузы, обратите внимание на тельферы с двумя скоростями. Такие устройства в отличие от односкоростных позволяют поднимать груз на малых скоростях.

В зависимости от положения оси барабана тельферы могут быть продольными и поперечными. Последние можно порекомендовать для монтажа в помещениях с небольшой высотой, поскольку они имеют меньшие вертикальные размеры.