Στη σύγχρονη βιομηχανία και στις γραμμές παραγωγής της, το ασφαλές, αξιόπιστο και ακριβές σταμάτημα (ή φρενάρισμα) είναι πολλές φορές το ζητούμενο και εξίσου σημαντικό όπως η μετάδοση κίνησης.
Η δυνατότητα ελέγχου και σταθερής απόδοσης των συστημάτων πέδησης παίζει καθοριστικό ρόλο στην αποδοτικότητα και στην ασφάλεια μιας εγκατάστασης.
Σε αυτόν τον τομέα, η WARNER ELECTRIC ξεχωρίζει με τεχνολογίες που προσφέρουν ακριβή, γρήγορη και ασφαλή πέδηση σε κάθε είδος βιομηχανικής εφαρμογής.

Τι είναι τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα και γιατί είναι απαραίτητα στη βιομηχανία

Τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα έχουν γίνει βασικό κομμάτι πολλών βιομηχανικών διεργασιών.
Αυτό οφείλεται στη γρήγορη απόκριση που προσφέρουν κατά το φρενάρισμα, στη στιβαρότητα και στο μικρό τους μέγεθος, καθώς και στην ευκολία ελέγχου που τα χαρακτηρίζει.
Επιπλέον, ξεχωρίζουν για τη δυνατότητα άμεσης λειτουργίας τους σε περίπτωση βλάβης ή διακοπής ρεύματος, χαρακτηριστικό ιδιαίτερα σημαντικό σε εφαρμογές όπου τα επίπεδα ασφάλειας πρέπει να είναι πάντα υψηλά.

Χάρη σε αυτά τα πλεονεκτήματα, τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα αποτελούν κρίσιμα στοιχεία σε συστήματα μετάδοσης κίνησης, αυτοματισμού και ανύψωσης φορτίων, διασφαλίζοντας αξιοπιστία, ακρίβεια και αποτελεσματικότητα στη λειτουργία τους.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει: Φρένα ηλεκτροκινητήρων SEW-EURODRIVE: Η καρδιά της ασφάλειας και της απόδοσης

Πώς λειτουργεί ένα ηλεκτρομαγνητικό φρένο

Η βασική λειτουργία τους βασίζεται στη δημιουργία μαγνητικού πεδίου στο πηνίο του φρένου, το οποίο χρησιμοποιείται για τη σύμπλεξη ή αποσύμπλεξη των επιφανειών τριβής.

Οι δύο βασικοί τρόποι λειτουργίας ενός τέτοιου φρένου είναι οι εξής:

Σε αυτή την περίπτωση, το ηλεκτρομαγνητικό φρένο ενεργοποιείται (φρενάρει) όταν δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα στο πηνίο. Όταν το ρεύμα περάσει, δημιουργείται μαγνητικό πεδίο που έλκει τον οπλισμό μακριά από τον δίσκο φρένου, επιτρέποντας την ελεύθερη κίνηση. Το πλεονέκτημα αυτής της λειτουργίας είναι ότι σε περίπτωση απώλειας ρεύματος το φρένο ενεργοποιείται αυτόματα, εξασφαλίζοντας μέγιστη ασφάλεια.

Power-on (fail-safe-off) λειτουργία

Αντίθετα, εδώ η παρουσία ρεύματος ενεργοποιεί  το φρένο ώστε να φρενάρει. Όταν το ρεύμα διακοπεί, ελατήρια ή άλλοι μηχανισμοί το επαναφέρουν στην κατάσταση ελεύθερης κίνησης. Κάποια φρένα διαθέτουν μόνιμους μαγνήτες συγκράτησης για επιπλέον ασφάλεια σε εφαρμογές υψηλών απαιτήσεων.

Διαβάστε επίσης: Βιομηχανικά φρένα και αποσβεστήρες του οίκου GALVI NEWCOMEN Ιταλίας

Τα βασικά μέρη ενός ηλεκτρομαγνητικού φρένου

Τα βασικά στοιχεία από τα οποία αποτελείται ένα ηλεκτρομαγνητικό φρένο είναι:

• Πηνίο: Παράγει το μαγνητικό πεδίο που είναι απαραίτητο για τη λειτουργία.
• Οπλισμό Φρένου / Ρότορα: Το κινούμενο μέρος του φρένου.
• Επιφάνεια Τριβής: Το σταθερό μέρος που επιβραδύνει την κίνηση.
• Ελατήρια: Χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό των μερών (κινούμενο και ακίνητο) κατά την απενεργοποίηση του φρένου (power-off).
• Κέλυφος, διάκενο, συστήματα τοποθέτησης και υλικά απαγωγής της θερμότητας που δημιουργείται κατά το φρενάρισμα.

Όλα αυτά τα επιμέρους στοιχεία συνεργάζονται με απόλυτη ακρίβεια, εξασφαλίζοντας ομαλή λειτουργία, υψηλή απόδοση και αξιοπιστία ακόμη και στις πιο απαιτητικές συνθήκες λειτουργίας.

Παράγοντες που πρέπει να ελέγχετε πριν την επιλογή

Η επιλογή του κατάλληλου ηλεκτρομαγνητικού φρένου εξαρτάται από πολλούς τεχνικούς παράγοντες:

• Ροπή πέδησης / Ροπή συγκράτησης: Καθορίζουν τη δύναμη φρεναρίσματος και τη δυνατότητα συγκράτησης φορτίου.
• Χρόνος απόκρισης: Ο χρόνος που απαιτείται για την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση.
• Διάρκεια ζωής: Η αντοχή των σημείων τριβής στη φθορά.
• Θερμική ανοχή: Η ικανότητα απορρόφησης θερμότητας χωρίς υπερθέρμανση.
• Υπολειπομένη ροπή: Μικρή ροπή που παραμένει κατά την αποσύμπλεξη.
• Τάση και ρεύμα λειτουργίας, καθώς και η αποδοτικότητα του συστήματος.

Κατά τον σχεδιασμό ενός ηλεκτρομαγνητικού φρένου, αποτελεί σημαντική πρόκληση να επιτευχθεί ο σωστός καταμερισμός ανάμεσα στα βασικά του στοιχεία — ώστε να συνδυάζει υψηλή ροπή πέδησης και γρήγορη απόκριση, διατηρώντας ταυτόχρονα μικρό μέγεθος και ελκυστικό κόστος.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει: Η μετάδοση κίνησης στην εφοδιαστική αλυσίδα τροφίμων

Κατηγορίες ηλεκτρομαγνητικών φρένων

Στη βιομηχανία, τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα διακρίνονται σε πέντε βασικές κατηγορίες:

Power-off (spring applied) φρένα

Πρόκειται για την πιο κοινή κατηγορία ηλεκτρομαγνητικών φρένων. Με την παροχή ρεύματος, το φρένο βρίσκεται σε αποσύμπλεξη και επιτρέπει την ελεύθερη κίνηση του συστήματος. Όταν το ρεύμα διακοπεί, το φρένο ενεργοποιείται αυτόματα, πραγματοποιώντας σύμπλεξη και πέδηση μέσω ελατηρίων. Είναι ιδανικά για εφαρμογές όπου απαιτείται υψηλή ασφάλεια, όπως ηλεκτρικά βαρούλκα, γερανοί και ανελκυστήρες.

Power-on (electrically engaged) φρένα

Σε αυτή την περίπτωση, η λειτουργία είναι αντίστροφη σε σχέση με τα power-off φρένα. Η παρουσία ηλεκτρικού ρεύματος προκαλεί τη σύμπλεξη και τη λειτουργία πέδησης, ενώ η διακοπή του ρεύματος οδηγεί στην αποσύμπλεξη και επιτρέπει την ελεύθερη κίνηση. Χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου δεν απαιτείται φρενάρισμα σε κατάσταση απώλειας ισχύος, αλλά χρειάζεται ακριβής έλεγχος κατά τη λειτουργία.

Permanent magnet φρένα

Τα φρένα μόνιμου μαγνήτη χρησιμοποιούν μαγνήτες για τη δημιουργία ροπής πέδησης, χωρίς να εξαρτώνται αποκλειστικά από το ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν απαιτείται αποσύμπλεξη, μεταβάλλεται η ροή ρεύματος που επηρεάζει τους μαγνήτες, μεταβάλλοντας έτσι το μαγνητικό πεδίο και επιτρέποντας την ελεύθερη κίνηση. Αυτή η τεχνολογία προσφέρει εξαιρετική αξιοπιστία και είναι κατάλληλη για συστήματα που απαιτούν σταθερή συγκράτηση φορτίου.

Αυτού του τύπου τα φρένα περιέχουν μαγνητικά σωματίδια ανάμεσα στον στάτορα και τον ρότορα. Όταν τα σωματίδια μαγνητίζονται, ευθυγραμμίζονται και δημιουργούν ροπή πέδησης με εξαιρετική ακρίβεια και ομαλότητα. Χρησιμοποιούνται ιδανικά σε εφαρμογές ελέγχου ακριβείας, καθώς επιτρέπουν συνεχή ρύθμιση της ροπής ακόμη και σε πολύ χαμηλές ταχύτητες ή σε πλήρη ακινησία.

Disc / Multi-plate φρένα

Τα φρένα αυτού του τύπου διαθέτουν έναν ή περισσότερους δίσκους πέδησης, όπου η ροπή μεταδίδεται μέσω τριβής μεταξύ επίπεδων επιφανειών. Η χρήση πολλών δίσκων επιτρέπει την αύξηση της ροπής πέδησης χωρίς την ανάγκη για μεγαλύτερες διαστάσεις, καθιστώντας τα κατάλληλα για εφαρμογές υψηλής απόδοσης και περιορισμένου χώρου. Συνδυάζουν αποτελεσματικότητα, αντοχή και σταθερή λειτουργία σε απαιτητικά περιβάλλοντα.

Διαβάστε επίσης: Σύνδεσμοι κόμπλερ: Τι είναι – χαρακτηριστικά & πλεονεκτήματα

Σωστή λειτουργία και ρύθμιση φρένου

Κατά τη λειτουργία ενός ηλεκτρομαγνητικού φρένου, υπάρχει μια κρίσιμη παράμετρος που πρέπει πάντα να λαμβάνεται υπόψη.
Αφορά το διάκενο λειτουργίας μεταξύ των επιφανειών τριβής. Αν το διάκενο είναι υπερβολικά μεγάλο, μειώνεται η ένταση του μαγνητικού πεδίου και κατά συνέπεια η δύναμη πέδησης του φρένου.
Αντίθετα, ένα πολύ μικρό διάκενο μπορεί να προκαλέσει ανεπιθύμητη επαφή μεταξύ των μερών, ιδιαίτερα σε περιπτώσεις δονήσεων ή μη σωστής ευθυγράμμισης κατά την τοποθέτηση. Το αποτέλεσμα είναι μειωμένη απόδοση, φθορά στα σημεία επαφής και συντομότερη διάρκεια ζωής του φρένου.

Η σωστή ρύθμιση και τακτικός έλεγχος αυτής της παραμέτρου εξασφαλίζει σταθερή λειτουργία, ασφάλεια και μέγιστη απόδοση του συστήματος πέδησης.

Πού χρησιμοποιούνται τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα

Οι εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητικών φρένων είναι πλείστες και τις συναντούμε σχεδόν καθημερινά στη σύγχρονη βιομηχανία:

• Γερανοί και ηλεκτρικά βαρούλκα αλυσίδας ή συρματόσχοινου
• Ανελκυστήρες προσώπων και υλικών
• Ταινίες μεταφοράς και συστήματα συσκευασίας
• Συστήματα τάνυσης και τύλιξης
• Εκτυπωτικά και ρομποτικά συστήματα

Οι εφαρμογές αυτές απαιτούν σταθερή και αξιόπιστη πέδηση, ειδικά σε συνθήκες έντονης καταπόνησης.

Καινοτομία και εξέλιξη στη βιομηχανική τεχνολογία πέδησης

Τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα, όπως και τα υπόλοιπα βιομηχανικά εξαρτήματα, εξελίσσονται ραγδαία. Οι σύγχρονες τάσεις περιλαμβάνουν μεταβλητή ή προσαρμοσμένη πέδηση, νέα και βελτιωμένα υλικά τριβής που μειώνουν τη θερμότητα και αυξάνουν την αντοχή στη φθορά, καθώς και πιο ελαφριές αλλά ανθεκτικές κατασκευές, ιδανικές για προηγμένους τομείς όπως η ρομποτική και η αεροναυπηγική.

Όλες αυτές οι τεχνολογικές εξελίξεις εξασφαλίζουν ότι τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα θα συνεχίσουν να διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στις γραμμές παραγωγής και στη λειτουργία ολόκληρων βιομηχανικών συστημάτων.

Είναι λοιπόν σαφές πως τα υλικά αυτά αποτελούν θεμελιώδες μέρος των συστημάτων μετάδοσης κίνησης στη βιομηχανία του σήμερα αλλά και του αύριο. Η γρήγορη απόκριση, το συμπαγές μέγεθος και η αξιοπιστία τους σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλά επίπεδα ασφάλειας τα καθιστούν ιδανικά για καθήκοντα που συνδυάζουν ταχύτητα, ακρίβεια και ασφάλεια — το βασικό τρίπτυχο μιας αποδοτικής και σύγχρονης γραμμής παραγωγής.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει: Πνευματικά βαρούλκα αλυσίδας – Ισχύς, ακρίβεια και ασφάλεια στην ανύψωση φορτίων

WARNER ELECTRIC – Ο πρωτοπόρος στα ηλεκτρομαγνητικά φρένα

Για όλους τους παραπάνω λόγους, ο οίκος WARNER ELECTRIC Γαλλίας αποτελεί πρωτοπόρο στον τομέα των ηλεκτρομαγνητικών φρένων. Από την ίδρυσή του το 1927, παραμένει σταθερά παρών στη βιομηχανική αγορά ως παγκόσμιος κατασκευαστής και προμηθευτής λύσεων πέδησης και μετάδοσης κίνησης.

Στην εκτενή του γκάμα περιλαμβάνονται όλοι οι τύποι ηλεκτρομαγνητικών φρένων που αναφέρθηκαν, σχεδιασμένοι με την τελευταία λέξη της τεχνολογίας στα υλικά και στη μηχανολογική κατασκευή. Η WARNER ELECTRIC προσφέρει προϊόντα μεγάλης αντοχής, υψηλής αξιοπιστίας και άριστης απόδοσης, προσαρμοσμένα στις ανάγκες της σύγχρονης βιομηχανίας.

Εκτός από φρένα, διαθέτει συμπλέκτες, ηλεκτρολογικά στοιχεία ελέγχου και εξειδικευμένα συστήματα τάνυσης, καλύπτοντας ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών με μία μόνο προέλευση – την WARNER ELECTRIC Γαλλίας.

Η εταιρεία ΧΡ. ΜΠΟΖΝΟΣ & ΥΙΟΣ Α.Ε. είναι ο επίσημος αντιπρόσωπος των ηλεκτρομαγνητικών φρένων του γαλλικού οίκου WARNER ELECTRIC στην Ελλάδα και την Κύπρο, παρέχοντας πλήρη τεχνική υποστήριξη και αξιόπιστες λύσεις για κάθε ανάγκη της βιομηχανίας.