l
control
El sistema de freno
electromecánico
Moditorque Control
• Freno de seguridad (freno de muelles)
• El sistema de freno Moditorque Control
• Ejemplo de aplicaciones y tipos de funcionamientos
–
–
–
–
–
frenado de carros industriales
frenado de escaleras mecánicas
coordinación de varios frenos
entrega de par de carga en máquinas elevadoras
sistema electromecánico de accionamiento y frenado vía CAN
• Resumen
2
l
Esquema del freno
control
1 = Armadura
2 = muelle
3 = rotor
4 = buje
5 = eje
6 = brida intermedia
7 = carcasa
8 = anillo de regulación
9 = juego de tornillos
SLÜ= Entrehierro
3
l
Generación del par de freno
control
FN
FF
FN = FF - FM
M = 2 m rm FN
FM
FM = f(I,s) ~ I2 / s2
fuerza normal FN ,
fuerza magnética FM,
fuerza del muelle FF ,
radio de fricción medio rm,
coeficiente de fricción m,
corriente I,
ancho del entrehierro s
1 = Armadura
2 = muelle
3 = rotor
4 = buje
5 = eje
6 = brida intermedia
7 = carcasa
8 = anillo de
regulación
9 = juego de tornillos
SLÜ= Entrehierro
para frenar:
1. bajar la corriente hasta que caiga la armadura ...
2. ... inmediatamente después ajustar la corriente de
manera que se alcance el par de freno deseado
4
l
Comparación
control
Negro/Blanco
•
•
•
Moditorque Control
mando muy fácil del freno (Relé) •
solamente par total de freno o
nulo par freno
•
frenos de varias etapas
•
necesitan un gran esfuerzo
constructivo
•
•
•
•
la tarjeta de control se encarga de
accionar el freno
par de freno = 20 ... 100% Mn
adaptación flexible de las
características del frenado a cada
aplicación específica
reacción rápida del freno
funciones amplias de monitorización
(desgaste, voltaje, etc.)
funciones avanzadas de control y
diagnosis gracias al CAN-Bus (2.0B)
Aplicación en instalaciones
electromecánicas
5
l
Bloques de funciones
control
Pedal,
Sensor
revolu- n
ciones
entrada
analógica
+Poti
entrada
de implsos
contactos
2 interruptores de
entrada
habilitar
entrada
de
habilitación
selección
de la
entrada
tipo de control del
funciona- campo
miento magnético
BFK
458
Moditorque Control
Monitorización
salida
de
relés
CAN-Interface
CAN
BUS
6
l
Estructura interna
de las señales
control
revoluciones
Impulso
0..10kHz
analógica
0..10V
f
analogo1
A
D
Digtal1
interruptor
Digital1
Digtal2
interruptor
Digital2
CAN
IN1
Ident.
Tmax
CAN1
CAN
IN2
Ident.
Tmax
CAN2
Mset
tipo de operación
regulación
del freno
freno
CAN-OUT1
Ident., Intervalo
CAN-OUT2
Ident., Intervalo
7
l
Monitorización del desgaste
control
desgaste
mantenimiento
del freno
t
disponibilidad
de funcionamiento
alerta por CAN-Bus
• operación segura del freno
• extiende el ciclo de mantenimiento
• determina el estado de desgaste vía CAN-Bus
• reduce los costos de mantenimiento
8
l
Monitorizado del desgaste
control
13000
Freno
BFK448.12
Mk = 32 Nm
n = 1500 1/min
1 sec 20 Nm
9 sec Pausa
desgaste
12000
11000
Mantenimiento
del freno
10000
9000
8000
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
número de frenadas
9
l
Esquema de alarmas
control
0x0001 entrehierro muy pequeño
0x0002 entrehierro muy grande
0x0004 corriente residual muy baja
0x0008 corriente residual muy alta
0x0010 voltaje bajo
0x0020 voltaje alto
0x0040 resistencia de bobina muy baja
0x0080 resistencia de bobina muy alta
0x0100 temperatura muy alta
0x0200 resistencia de poti muy baja
0x0400 resistencia de poti muy alta
0x0800 entrada de voltaje muy baja
0x1000 entrada de voltaje muy alta
0x2000 CAN-Timeout-flag de alarma
0x4000
0x8000 freno no activado
ventana
apagar
ventana
Relé
ventana
CAN-Alarma
apagar y
bloquear
Relé se abre
Envío de paquetes
de alarma CAN
ventana de
flag-alarma
0x0001 Tiempo excedido Entrada-Totmann
0x0002 Tiempo excedido CAN-IN1
0x0004 Tiempo excedido CAN-IN2
ventana
para
freno
frenado total
10
l
Configuración
control
CANSystembusadapter
Moditorque
Control
PC, Win95/98/NT
12V
11
l
Modos de funcionamiento
control
• frenado regulado por pedal (par de freno dado manualmente)
• frenado electromecánico en varias etapas (par de freno dado por
interruptor)
• frenado regulado por sensores análogos (par de freno dado de
acuerdo a la carga)
• frenado regulado por una rampa (par de freno dado por un
tiempo precalculado)
• frenado regulado por pedal y una rampa (par de freno dado
manualmente y por un tiempo precalculado)
• frenado controlado según la velocidad (desaceleración
independiente de el par de carga)
• par de freno vía CAN-Bus (freno regulado como actor para el
funcionamiento con el convertidor)
13
l
Frenado regulado por pedal
control
Moditorque
Control
freno
de
seguridad

Pedal controla el par de freno, frenar como en el automóvil

posibilidad de arrancar con una rampa

arranques dinámicos

Pedal = Potenciómetro o transmisor de distancia sin contacto

monitorización del potenciometro

adaptación de la característica del pedal al vehículo
Mfreno
14
l
Frenado regulado por pedal
control
par de freno
umbral de disparo
hasta 100%
comienzo de
dosificación
inclinación
posición del pedal
umbral de
disparo
histérisis
15
l
Frenado dependiendo de la carga
control
Carros industriales con
sensor de carga
control de sensor
S
0..10V
Ms
M
t
par de freno
cargado
vacío
tiempo
duración
16
l
carro vacío
control
Freno
BFK458-14
Mk = 75 Nm
10 Nm
0.2 s
17
l
carro cargado
control
Freno
BFK458-14
Mk = 75 Nm
10 Nm
0.2 s
18
l
Frenado dependiendo de la carga
control
• El Moditorque Control hace posible una reacción
optima del freno e independiente de la carga
• La posibilidad de configurar sirve para una
adaptación optima al carro
• La advertencia del desgaste en el freno hace
posible alargar los ciclos de mantenimiento
• Alarga el tiempo de parada de la rueda impulsora
19
l
Frenado controlado por la velocidad
control
circuito regulador de la velocidad
Mcarga
n
+
Mfreno
1/J
Moditorque
Control
+
nset
desaceleración constante y en
gran parte independiente de la
carga y la masa de inercia
Aplicación: frenado de escaleras mecánicas
20
l
Frenado controlado la velocidad
control
control de velocidad
velocidad (n.d.r)
n
n
Ms
t

desaceleración definida y en gran parte independiente de la carga

una especie de ABS

impide en estibadores con horquilla el bloqueo de ruedas de
impulso durante el frenado total

escaleras mecánicas: reducción de masa centrífuga y del motor
gracias al freno según la velocidad

freno automático en caso de altas velocidades

Sensor = encoder, voltaje proporcional a la velocidad o información
de la velocidad vía CAN-Bus

posibles aplicaciones: escaleras mecánicas, elevadores
21
l
Frenado con masa centrífuga
control
1800
Prueba: freno con masa centrífuga sin y con par
de carga
Freno: BFK458-12 32Nm
con regulado por la velocidad y convencional
1600
1200
1000
c o n M tC M L= 0
c o n M tC M L= 14N m
800
c o nvenc io nal M L = 0
c o nvenc io nal M L= 14N m
600
400
200
tie m po * 5 0 m s
101
97
93
89
85
81
77
73
69
65
61
57
53
49
45
41
37
33
29
25
21
17
13
9
5
0
1
rev o lu cio n es [1 /m in ]
1400
22
l
Reducción de la distancia
de frenado
control
180
161,3
dist ancia de fre no rel ativa [ % ]
160
140
120
111,9
100
100
100
ML = 0
80
M L = 14N m
60
40
20
0
F reno co n M o dito rqu e C o ntro l
F reno co nvencio nal
23
l
Coordinación de dos frenos
control
Impuls
0..10kHz
Pedal
Analog
0..10V
velocidad
f
analog1
A
D
Digtal1
Schalter
Digital1
Digtal2
Schalter
Digital2
CAN
IN1
Ident.
Tmax
CAN1
CAN
IN2
Ident.
Tmax
CAN2
Msoll
Freno 1
Tipo de operación
Pedal
regulación
del freno
Freno
CAN-OUT1
Ident., Intervall
CAN-OUT2
Ident., Intervall
CAN-Bus
24
l
Coordinación de dos frenos
control
freno 1
Drehzahl
Impuls
0..10kHz
Pedal
Analog
0..10V
freno 2
f
A
Drehzahl
Impuls
0..10kHz
Analog1
Analog
0..10V
D
f
Analog1
A
D
Digtal1
Schalter
Digital1
Digtal1
Schalter
Digital1
Digtal2
Schalter
Digital2
Digtal2
Schalter
Digital2
CAN
IN1
Ident.
Tmax
CAN1
CAN
IN1
Ident.
Tmax
CAN1
CAN
IN2
Ident.
Tmax
CAN2
CAN
IN2
Ident.
Tmax
CAN2
Msoll
tipo de operación
Pedal
Msoll
regulación de
freno
CAN-OUT1
Ident., Intervall
CAN-OUT2
Ident., Intervall
Freno
tipo de operación
Pedal
regulación de
freno
CAN-OUT1
Ident., Intervall
CAN-OUT2
Ident., Intervall
Freno
CAN-Bus
25
l
Coordinación de dos frenos
control
La conexión del Moditorque Control al CAN-Bus
hace posible una coordinación flexible de los
frenos:
• entre ellos
• con el control del motor
• en la instalación completa
26
l
control
Sistema de accionamiento
electromecánico
antes:
• Motor y freno eran tratados por separado
pero:
• motor y freno actúan en un eje común
ahora:
• coordinación de motor y freno para ampliar el
alcance de freno
• sistema electromecánico que puede comunicar
por el CAN-Bus
• (Motor * freno) > Motor + freno
27
l
Curva característica par-velocidad
del motor y el freno
control
n Motor
M
=
Motor*Freno
*
Freno
n
M
n
M
28
l
Coordinación de motor y freno
control
par de
freno
MS
MM
variador
Motor
Coordinación
Sensor para
velocidad
y
dirección
n
MB Moditorque
Control
CAN-Bus
freno
MA
29
l
Acción en conjunto motor y freno
control
freno mecánico
+ electromotorizado
frenado electromotorizado
movimiento electromotorizado
MM = Mmax
MB = MS - Mmax
M M = MS
MB = 0
MM = Ms
MB = 0
n
adelante
M
atrás
Mmax
30
l
control
•
•
•
•
Entrega de par de carga
en elevadores
hasta ahora
con Moditorque Control
mando muy fácil del freno (Relé)
freno se abre de golpe
el motor recibe de golpe el par
de carga completo
la estabilización del circuito de
control causa un tirón brusco
que sobretodo en caso de un par
de carga desconocido no se
puede evitar
•
•
•
•
•
•
•
Moditorque Control regula el freno
el par de freno se reduce lentamente
el motor recibe paulatinamente el
par de carga
el comportamiento de estabilización
es mejorado claramente
medición indirecta del par de carga
por medio del freno
determinación exacta del momento
para abrir el freno, sincronización
por el CAN-Bus
funciones amplias de monitorización
31
l
Resumen
control
Características Moditorque Control:
 variación del par de freno de 20% a 100% del par nominal
 monitorización del desgaste
 standard de seguridad altos
 funcionamiento con sensores análogos y digitales para un
frenado independiente de la carga
 conexión vía CAN-Bus
 parametrización flexible de las características del frenado
 integración al control del motor
32
l
Campo de aplicaciones
control
• carros industriales
 frenado sin bloquear las ruedas
 frenado con pedal, independiente de la carga o automático
 coordinación de varios frenos en el carro por CAN-Bus
• escaleras mecánicas
 distancia de frenado constante independiente de la carga y el
frenado
 consulta remota del estado de desgaste
• Grúas
 sincronización de la entrega de par entre motor y freno
 consulta remota del estado de desgaste
• Automatización
 En conjunto con convertidores amplia el campo de freno de
los motores regulados por convertidores
33
l
Adaptación a su aplicación
control
•
Cliente pide un Moditorque Control adecuado para su freno con
una configuración standard con la cual puede probar y optimizar
su configuración. Luego puede enviar su configuración y recibirá
los Moditorque Controls pedidos con la configuración deseada.
34
Descargar

MtC-ES_V02