WZ渦流制動器

前言
佳木斯電機股份有限公司位于美麗富饒的三江平原松花江畔的新興工業(yè)城市——
佳木斯市，是我國防爆電機，起重冶金電機，屏蔽電機和局部扇風機的創(chuàng)始企業(yè)，是機
械工業(yè)的骨干企業(yè)。廠區(qū)占地面積46萬平方米，職工3,000人，其中工程技術(shù)人員500
名，它擁有各種先進的工藝裝備，門類齊全的檢測手段，訓練有素的工程技術(shù)隊伍和職
工隊伍。
目前公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有152個系列、1133個品種，年產(chǎn)120萬千瓦，是國內(nèi)歷
史最久，規(guī)模較大，品種較全，實力較強的起重及冶金電機，屏蔽電機主導廠，防爆電
機重要生產(chǎn)基地。
佳木斯電機股份有限公司一向以產(chǎn)品質(zhì)量高超、信守合同而著稱。產(chǎn)品內(nèi)銷 28 個
省、市、自治 區(qū)，用戶近千家，深受煤炭、石油、化工、冶金、水電、機械、交通運
輸和國防工業(yè)廣大用戶所愛戴。
佳木斯電機股份有限公司又是同行業(yè)中唯一生產(chǎn)出口產(chǎn)品的廠家，產(chǎn)品遠銷 40 多
個國家和地區(qū)，在國外也享有一定信譽，已被國家批準為第一批擴大外貿(mào)自主權(quán)企業(yè)。
設(shè)在廠內(nèi)的機械工業(yè)部佳木斯防爆電機研究所是國家授權(quán)的防爆電氣設(shè)備檢驗機
關(guān)，是全國起重冶金電機和屏蔽電機的行業(yè)技術(shù)組織指導中心，按照國家規(guī)劃進行科學
試驗、研究，并負責工廠產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計。
趁此機會，特向國內(nèi)外廣大用戶致意，我們將一如既往，以面向市場為用戶服務(wù)為
己任，不斷探索，不斷前進。
一、概述
WZ 渦流制動器是起重機械中交流異步電動機調(diào)速的輔助裝置，是為發(fā)展調(diào)速起重
機械而專門設(shè)計的國內(nèi)最新產(chǎn)品，渦流制動器不受負荷正反方向的限制，與電動機同軸
連接在任意負載下均能達到電動機的穩(wěn)定低速運轉(zhuǎn)，是交流異步電動機諸調(diào)速方案中投
資少，易于操作，維護簡單，目前普遍受到歡迎的調(diào)速方式，調(diào)速范圍可達電動機同步
轉(zhuǎn)速的1/5~1/10，如果采用自動調(diào)速系統(tǒng)，可得到予先假定的速度誤差很小的低速。
渦流制動器的工作條件：
1．海拔不超過1000米；
2．環(huán)境空氣溫度最高不超過：a 起重用40℃，b冶金用60℃。
注：如果渦流制動器指定在海拔超過1000米或環(huán)境溫度高于或低于40℃（或60℃）
1的條件下使用時，應參照GB755-2000《旋轉(zhuǎn)電機 定額和性能》的規(guī)定辦理。
1．渦流制動器的工作原理及機械特性
工作原理圖如1所示，當勵磁線圈通過直流電流后，磁極中的磁通經(jīng)過空氣隙和電
極而構(gòu)成閉合回路，如圖中虛線所示，由于電樞同電動機一起旋轉(zhuǎn)，在電樞內(nèi)感應產(chǎn)生
渦流，如圖中實線所示，該電流與磁場產(chǎn)生電磁力，此電磁力的方向與電樞旋轉(zhuǎn)的方向
相反，因此起到了制動力的作用，此制動力與電樞半徑之積即為制動力矩，在一定的勵
磁電流下，隨著轉(zhuǎn)速的上升、產(chǎn)生的制動力矩增加，在達到一定的轉(zhuǎn)速后，由于電樞中
磁通和電流的滲透深度、磁場強度和導磁系數(shù)隨著轉(zhuǎn)差率的變化而變化，使鐵心磁路飽
和，由于電樞反應的去磁作用增強，轉(zhuǎn)矩增長速度使逐漸減慢，在小勵磁電流時尤其顯
著，機械特性如圖2所示。當勵磁電流改變后，制動力矩也發(fā)生變化，即可得行到另外
的機械特性曲線。
圖1 制動力矩動作原理
2圖2 WZ轉(zhuǎn)矩——轉(zhuǎn)速特性
2．結(jié)構(gòu)簡介
WZ型渦流制動器為凸極式結(jié)構(gòu)見圖3。機座為ZG10炭素鋼筒與底腳焊接在一起，
在機座內(nèi)表面均勻的固定磁極鐵心和勵磁繞組，磁極由 1.5mm 鋼板沖制，疊裝后用等
離子焊接和鉚釘固定，套裝勵磁繞組后用螺栓固定在機座上，電樞為炭素鋼筒通過幅板
與軸焊接而成。端蓋材質(zhì) WZ160~280為灰鑄鐵。WZ315~400為鋼板焊接結(jié)構(gòu)。由于制
動所消耗的能量在渦流制動器電樞上全部轉(zhuǎn)換為熱量，在電樞中產(chǎn)生的熱量與渦流制動
器的轉(zhuǎn)速和制動力矩之積成正比，為降低其溫升，在渦流制動器中采用高效率風扇，渦
流制動器的防護等級為IP20，一般起重機用渦流制動器采用F級絕緣，起重機冶金用渦
流制動器采用H級絕緣，接線盒位于渦流制動器頂部，可沿制動器兩側(cè)方向出線。
圖3 WZ型渦流制動器
31 軸 4 端蓋 7 電樞 10 端蓋
2 軸承外蓋 5 軸承內(nèi)蓋 8 磁極 11 風扇
3 軸承 6 機座 9 勵磁線圈
3．與電動機的安裝方式
渦流制動器的安裝結(jié)構(gòu)型式為IM1001型，渦流制動器與電動機的安裝方式見圖4。
圖4 渦流制動器與電動機安裝方式
G——減速機 M——電動機 Z——渦流制動器
二、型號及含意
型號意義如下：
W Z 315 100
制動力矩（N.m）
中心高（機座號）
表示制動
表示渦流
三、渦流制動器的工作方式及主要技術(shù)數(shù)據(jù)
WZ 型渦流制動器適用于斷續(xù)周期性工作方式 S3，每一工作周期包括一段恒定或變
化和反力矩運轉(zhuǎn)的工作時間和一段停止并斷能的時間，渦流制器的工作時間與整個周期
之比的百分數(shù)為渦流制動器的負載持續(xù)率，用 FC%表示。額定的渦流制動器的負載持
續(xù)率為FC10%，F(xiàn)C15%和FC20%，以 FC15%為基準負載持續(xù)率，渦流制動器的工作周
期為10分鐘。
渦流制動器的額定轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分。
渦流制動器的額定勵磁電壓為直流其值為160±30V或80V±30V。
渦流制動器的額定制動力矩為N.m，即在名牌給定的轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速電壓，勵磁電
流下渦流制動器的制動力矩值。
渦流制動器允許的最大轉(zhuǎn)速應符合表1的規(guī)定。
渦流制動器的機座號與制動力矩，額定轉(zhuǎn)矩，飛輪轉(zhuǎn)矩GD2，最大制動力矩以及它
4與繞線轉(zhuǎn)子電動機的匹配關(guān)系應符合表1的規(guī)定。
表1
100r/min 1000r/min 允許最 匹配繞線轉(zhuǎn)子電動機
GD2
機座號 制動力矩 最大制動力矩 大轉(zhuǎn)速 S3 40% kW
機座號
N.m N.m r/min kg.m2 6P 8P 10P
5.5
44 132 0.24 160M
160 7.5
64 196 0.24 160L 11 7.5
180 118 245 0.4 180L 15 11
3000
200 170 390 0.7 200L 22 15
225 245 540 1.2 225M 30 22
37 30
250 390 785 1.95 250M
45 37
S 55 45 37
280 620 1180 3.5 280
2250 M 75 55 45
75 55

WZ渦流制動器是一種利用電磁感應原理進行工作的電氣制動裝置。它主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，工作時通以交流電，在定子內(nèi)部產(chǎn)生交變磁場，當該磁場通過轉(zhuǎn)子時，會在轉(zhuǎn)子中誘導出電流并產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向相反的制動力矩，從而實現(xiàn)對電動機或慣性負載的機械能轉(zhuǎn)化為熱能或電磁能而減速或者停止。 WZ渦流制動器廣泛應用于各種需要精確速度控制、快速響應和能效要求高的場合，如電梯、起重機、風力發(fā)電機組、地鐵車輛以及自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域。相比于傳統(tǒng)的摩擦制動方式，渦流制動器具有響應速度快、制動力矩大、能量回饋效率高等優(yōu)點，同時也具備良好的使用壽命和維護便捷性。