Elektromanyetik frenli motorlar, elektrik motorunun hareketini kontrollü şekilde durdurmak veya motor durduktan sonra bağlı yükün hareketini sınırlandırmak amacıyla fren mekanizma sistemiyle beraber kullanılan motorlardır. Burada üretim makineleri, taşıma sistemleri ayrıca otomasyon ekipmanları ve çeşitli endüstriyel uygulamalarda tercih edilen frenli motorlarda motor gücünün yanında fren tipi ve fren torkuda büyük önem taşır.
Tüm bunlarla beraber fren sisteminin çalışma davranışı kullanılan fren tipine göre değişir. Burada özellikle yay baskılı elektromanyetik frenlerde enerji verildiğinde fren serbest bırakılır. Enerji kesildiğinde ise mekanik yay kuvveti frenleme işlemini gerçekleştirir.
Bir elektromanyetik frenli motor, temel olarak elektrik motoru ile fren mekanizmasının birlikte çalışması prensibine dayanır. Motorun çalışması sırasında frenin serbest bırakılması, motor durdurulduğunda ise frenleme fonksiyonunun devreye alınması sağlanır. Burada yay baskılı elektromanyetik frenlerde fren bobinine enerji uygulandığında elektromanyetik kuvvet oluşur ve bu kuvvet fren mekanizmasının serbest kalmasını sağlar. Böylece motor mili dönerek bağlı makine veya ekipmana hareket aktarabilir.
Enerji kesildiğinde ise bobinin oluşturduğu elektromanyetik kuvvet ortadan kalkar. Mekanik yay kuvveti frenleme yüzeylerini birbirini doğru hareket ettirerek sürtünme oluşturur ve bu sayede motorun hareketinin durmasına veya yükün tuulmasına yardımcı olur. Burada önemli olan nokta, bütün frenli motorların aynı çalışma prensibine sahip olmadığıdır. Burada tercih edilen elektromanyetik frenin yapısı, kontrol sistemi ve uygulama şekli motorun frenleme davranışını belirler.
Bir motor fren mekanizması farklı tasarımlara sahip olabilir. Yay baskılı elektromanyetik fren sistemlerinde ise fren bobini, yay mekanizması ve frenleme yüzeyi temel bileşenler arasında yer alır. Bu parçaların birlikte çalışması, motorun kontrollü şekilde durdurulmasını ve uygun uygulamalarda yükün sabit tutulmasını sağlar.
Fren Bobini
Fren bobini, elektromanyetik fren sisteminin manyetik kuvvet oluşturan bölümüdür. Bobine elektrik enerjisi uygulandığında manyetik alan meydana gelir. Yay baskılı sistemlerde bu elektromanyetik kuvvet, frenin serbest bırakılması için kullanılır. Ayrıca bobinin çalışma gerilimi ve elektriksel özellikleri motorun kontrol sistemiyle uyumlu olmalıdır. İşte bu nedenle frenli motor seçiminde sadece motorun mekanik özellikleri değil, fren bobininin elektriksel gereksinimleride dikkate alınmalıdır.
Yay Mekanizması
Yay mekanizması, yay baskılı fren sistemlerinde frenleme kuvvetinin oluşturulmasında görev yapar. Bobin enerjisiz kaldığında elektromanyetik kuvvet ortadan kalkar ve yayların mekanik kuvveti frenleme elemanlarını hareket ettirir. Bu yapı, frenin enerji bulunmadığı durumda uygulanabilmesini sağlayan fail- safe çalışma mantığına örnek oluşturur. Ancak bu özellik motorla ilgili her türlü arızanın otomatik olarak frenleme oluşturacağı anlamına gelmez.
Frenleme Yüzeyi
Frenleme yüzeyi, motorun hareketinin mekanik olarak sınıflandırılmasını sağlayan önemli bir bölümdür. Fren balatası ve karşı yüzey arasında oluşan sürtünme, hareketin durdurulmasına veya yavaşlatılmasına yardımcı olur.
Enerji kesildiğinde frenin nasıl davranacağı, kullanılan fren tipine ve sistem tasarımına bağlı olarak ilerler. Yay baskılı elektromanyetik frenlerde elektrik enerjisinin kesilmesiyle beraber fren bobininin oluşturduğu elektromanyetik kuvvet ortadan kalkar. Bunun sonucunda ise mekanik yay kuvveti frenleme yüzeylerinin temas etmesini sağlayarak frenin uygulanmasına yardımcı olur.
Bu çalışma şekli enerjisiz durumda frenleme fonksiyonunun korunmasının istendiği çeşitli pek çok uygulamalarda önemli avantaj sağlayabilir. Burada fail-safe yaklaşımının temelinde belirli bir koşulda sistemin güvenli kabul edilen duruma geçmesi bulunur.
Ancak elektriklerin kesilmesi, motor arızası, acil durdurma ve mekanik arıza birbirinin eş anlamlısı değildir. Bir motor arızasının elektrik beslemesini kesip kesmediği ve fren sisteminin nasıl kontrol edildiği kullanılan makinenin ve kontrol sisteminin tasarımına bağlıdır. Bu nedenle “motor arızasında fren otomatik olarak devreye girer” şeklinde genel bir ifade kullanmak doğru değildir.
Fren torku, frenli elektrik motoru seçiminde değerlendirilmesi gereken temel teknik özellikler arasında yer almaktadır. Fren torku, fren sisteminin oluşturabildiği dönme momentini ifade eder ve uygulamanın yük koşullarıyla uyumlu olmalıdır. Fren torkunun belirlemesinde sadece motorun gücü dikkate alınmaz. Bağlı yükün ağırlığı ve motorun devri, sistemin çalışma şekli ve frenin kullanım amacı birlikte değerlendirilmelidir.
Örneğin yatay hareket eden bir sistem ile dikey yönde yük taşıyan bir sistemin fren ihtiyacı aynı olmayabilir. Bu noktada dikey uygulamalarda yükün yer çekimi etkisiyle hareket etme ihtimali bulunduğundan frenin tutma kapasitesi özellikle çok daha önemlidir. Ayrıca frenin sadece motoru durdurmak için mi, yoksa durma sonrasında yükü konumunda tutmak için mi kullanılacağı belirlenmelidir. Burada çalışma sıklığı, dur kalk sayısı ve frenleme koşullarıda fren torku seçiminde dikkate alınmalıdır.
Motor ve fren uyumu, güvenilir bir motor fren sistemi oluşturmanın temel şartlarından biridir. Motorun nominal gücü ve devrinin yanında mil ölçüsü, gövde yapısı, montaj şekli ve frenin mekanik bağlantıları kesinlikle kontrol edilmelidir. Elektriksel uyumda en az mekanik uyum kadar önemlidir.
Fren bobininin besleme gerilimi, kumanda devresi ve frenin çalışma karakteristiği motorun kontrol sistemiyle uyumlu olmalıdır. Özellikle bir endüstriyel elektrik motoru için fren seçilirken motorun kullanım amacı ve çalışma koşulları birlikte en doğru şekilde değerlendirilmelidir. Böylece frenin gereğinden düşük veya uygulama için gereksiz şekilde yüksek kapasitede seçilmesinin önüne geçebilir.
Frenli motorlar, uygulamanın ihtiyaçlarına bağlı olarak redüktörlerle birliktede kullanılabilir. Redüktörlü frenli motor sistemlerinde motor, fren ve redüktörün teknik özelliklerinin bir bütün olarak değerlendirilmesi gerekir. Burada redüktör motorun çıkış devrini ve tork karakterini değiştirirken frenin konumu ve fren torkuda sistemin davranışını etkileyebilir. İşte bu nedenle redüksiyon oranı, çıkış devri, gerekli tork, yük karakteri ve frenleme amacı beraber doğru şekilde incelenmelidir.
Burada Eksen Redüktör düşük hız ve yüksek tork gerektiren makine sistemleri sayesinde uygun şekilde seçilmiş redüktörlü frenli motor çözüm seçeneklerini sizlere sunarak var olan hareketin uygun koşullarda tutulmasına katkı sağlayabilir. Sizlerde bu konu hakkında daha detaylı bilgi sahibi olmak ve Eksen Redüktör frenli motor seçeneklerine göz atmak isterseniz hemen şimdi bizlerle iletişime geçebilirsiniz.
Elektromanyetik fren sürekli enerjili midir ?
Her elektromanyetik fren fren sürekli enerjili olmak zorunda değildir. Frenin enerjili veya enerjisiz durumdaki davranışı kullanılan fren tipine bağlıdır.
Fren torku motor torkuyla aynı mıdır ?
Hayır. Motor torku motorun ürettiği dönme momentini, fren torku ise fren mekanizmasının oluşturduğu frenleme momentini ifade eder. Buradaki iki değer aynı kavram değildir.
Frenli motor redüktörle birlikte kullanılabilir mi ?
Evet. Uygun teknik koşullar sağlandığında frenli motor redüktörle beraber kullanılabilir. Motor ve redüktörün devir, tork, mil ve montaj özelliklerinin birbirine uygun olması gerekir.
Fren balatası zamanla aşınır mı ?
Evet. Sürtünme prensibiyle çalışan frenlerde fren balatası kullanım sırasında zaman içinde aşınabilir. Dur kalk sıklığı, yül, frenleme miktarı ve kullanım koşulları aşınma hızını ciddi şekilde etkileyebilir.
Mevcut elektrik motoruna fren eklenebilir mi ?
Bazı elektrik motorlarına sonradan fren eklenebilir ancak bu işlem her motor için doğrudan uygun olmayabilir. Burada motorun gövde yapısı, mil ölçüleri, montaj alanı, çalışma koşulu ve elektrik bağlantıları incelenmelidir.
