¿Por qué los frenos de los motorreductores necesitan un rectificador?
Descubra por qué los frenos electromagnéticos de los motorreductores utilizan bobinas de CC, la función del rectificador de freno, cómo suministrar energía y cómo solucionar problemas cuando el freno no se libera.
¿Por qué el freno electromagnético de un motorreductor necesita un rectificador?
Los motorreductores con freno se utilizan habitualmente en cintas transportadoras, maquinaria de elevación, máquinas de embalaje, bobinadoras y sistemas que requieren detener o mantener la carga en una posición fija.
En muchos motorreductores industriales, la bobina del freno está diseñada para funcionar con corriente continua (DC), mientras que el suministro eléctrico en la planta suele ser AC de 220V, 380V o 400V. Por lo tanto, el sistema requiere un rectificador de freno, también conocido como brake rectifier, para convertir la alimentación AC en el voltaje DC adecuado para la bobina del freno.
¿Qué es un rectificador de freno?
Un rectificador de freno es un dispositivo que convierte la corriente alterna (AC) en corriente continua (DC) para alimentar la bobina del freno electromagnético.
Esquema de funcionamiento básico:
Fuente AC → Brake rectifier → Voltaje DC → Bobina del freno
Cuando la bobina del freno recibe alimentación, la fuerza electromagnética atrae la armadura y libera el disco de freno, permitiendo que el motor gire. Cuando se corta la alimentación, el resorte presiona el disco de freno para detener o mantener el eje del motor.
Este es el principio de freno aplicado por resorte y liberado por electromagnetismo, que se utiliza habitualmente para aumentar la seguridad en caso de fallo eléctrico.
¿Por qué la bobina del freno suele utilizar corriente DC?
Es posible fabricar frenos que utilicen corriente AC directamente, pero la bobina y el circuito magnético deben diseñarse específicamente para la fuente AC.
Muchos fabricantes optan por bobinas de freno DC por las siguientes razones:
La fuerza de atracción electromagnética es más estable.
El freno se libera suavemente, con menos vibraciones y menos zumbidos.
Es más fácil controlar el tiempo de aplicación y liberación del freno.
Es conveniente integrar funciones de liberación rápida o aplicación rápida.
Es fácil de instalar en la caja de bornes del motor o en el armario eléctrico.
La fuente AC cambia de sentido continuamente y pasa por el punto cero de forma cíclica. Si el mecanismo electromagnético no está diseñado correctamente para AC, la armadura puede vibrar o emitir zumbidos. Por el contrario, la corriente DC genera un campo magnético más estable durante la retención del freno en estado liberado.
Por lo tanto, la siguiente configuración es muy común:
Fuente AC de la planta + brake rectifier + bobina de freno DC
¿Un motorreductor con freno siempre necesita un rectificador?
No todos los motores con freno requieren un rectificador externo.
Configuración del freno | ¿Requiere rectificador? |
|---|---|
Bobina de freno DC, fuente de alimentación AC | Generalmente sí |
Bobina de freno DC190V, solo fuente AC disponible | Requiere rectificador o brake controller adecuado |
Bobina de freno 24VDC, fuente 24VDC independiente | No requiere rectificador |
Freno alimentado directamente con DC | No requiere función de rectificación |
Controlador de freno con rectificador integrado | No requiere unidad externa |
Freno diseñado para uso directo con AC | No requiere rectificador |
En muchos motorreductores de CA con bobina de freno de CC, el rectificador suele instalarse en la caja de bornes del motor o en el armario eléctrico.
¿El motor accionado por variador de frecuencia toma la alimentación del freno de U–V–W?
Por lo general, no se recomienda alimentar el rectificador de freno directamente desde la salida U–V–W del variador de frecuencia.
La salida del variador es una tensión PWM con frecuencia y tensión variables, no una fuente de CA de red fija. Si se alimenta el rectificador desde la salida del variador, el freno puede:
No liberarse completamente.
Liberarse de forma lenta o inestable.
Sobrecalentarse.
Rozar mientras el motor está en funcionamiento.
Dañar el rectificador o la bobina del freno.
La configuración habitual es:
Fuente de CA fija → Relé o contactor → Rectificador de freno → Bobina del freno
El relé para aplicar o liberar el freno puede controlarse mediante la salida de relé del variador o un PLC.
Señales de fallo en el rectificador de freno
Algunos fenómenos comunes incluyen:
El motor recibe alimentación pero no gira.
El motor emite un zumbido y la corriente aumenta considerablemente.
El freno no se libera o solo se libera parcialmente.
El motor gira pero el freno sigue rozando.
La bobina del freno se calienta de forma inusual.
El rectificador está quemado, agrietado o presenta decoloración.
No hay tensión de CC en la salida.
El freno se aplica o se libera lentamente.
Sin embargo, que el freno no se libere no siempre se debe al rectificador. Es necesario comprobar también la bobina del freno, el entrehierro, las zapatas de freno, el inducido y el relé de control.
Cómo seleccionar el rectificador de freno adecuado
Antes de seleccionar o sustituir un rectificador de freno, es necesario confirmar:
Marca y modelo del motorreductor.
Tensión de la bobina del freno.
Potencia o corriente de la bobina del freno.
Tensión de CA de entrada.
Tipo de rectificación de media onda o onda completa.
Esquema y número de pines de conexión.
Requisitos de frenado rápido o estándar.
Si el motor utiliza o no un variador de frecuencia.
Ubicación de la instalación en la caja de bornes o en el armario eléctrico.
No se debe sustituir el rectificador de freno por un puente de diodos convencional sin verificar completamente las funciones de protección, la capacidad de corriente y el método de conmutación de la bobina del freno.
Preguntas frecuentes
¿Por qué no se suministra CA directamente a la bobina del freno de CC?
La bobina del freno de CC está diseñada según la tensión, la corriente y el circuito magnético específicos para corriente continua. Suministrar CA directamente puede hacer que el freno vibre, se sobrecaliente, no se libere correctamente o sufra daños.
¿Un rectificador defectuoso puede impedir que el motor gire?
Sí. Si la bobina del freno no recibe la tensión de CC suficiente, el freno seguirá bloqueando el eje y el motor podría no girar, girar con poca fuerza o aumentar su consumo de corriente.
¿Se puede suministrar CC 190V directamente a la bobina del freno?
Es posible si la fuente de CC cumple con la tensión, corriente, potencia y requisitos de protección del fabricante. Es posible que el sistema aún requiera un relé de CC o un circuito de supresión de picos al desconectar la bobina del freno.
¿Un motor de 380V debe utilizar un freno de 380V?
No. La tensión del motor y la tensión de la bobina del freno son dos parámetros independientes. Un motor de CA 380V puede utilizar una bobina de freno de CC 190V, CC 90V u otra tensión según el diseño.
Conclusión
El rectificador de freno se utiliza habitualmente en motorreductores con freno, ya que muchas bobinas de freno están diseñadas para funcionar con corriente continua (DC), mientras que el suministro eléctrico en las plantas industriales suele ser de corriente alterna (AC).
El rectificador de freno ayuda a convertir la alimentación AC en DC para que el freno se libere de forma estable, con menos vibraciones y permitiendo un control sencillo del tiempo de activación y desactivación. Al seleccionar o sustituir un rectificador, es necesario comprobar individualmente la tensión de la bobina de freno, la tensión de entrada, el tipo de rectificador y el esquema de conexión del fabricante.
MDriveTech asesora sobre motorreductores con freno
MDriveTech ofrece asistencia para la inspección y selección de:
Motorreductores con freno.
Rectificadores de freno electromagnético.
Rectificadores de freno para bobinas DC.
Solución de problemas en motores con alimentación pero cuyo freno no se libera.
Conexión de frenos en motores controlados por variador de frecuencia.
Sustitución de rectificadores quemados o dañados.
Se recomienda a los clientes proporcionar una foto de la placa de características del motor, la etiqueta de la bobina de freno, el rectificador antiguo, el esquema de conexión y la tensión de alimentación utilizada.
Hotline: 0868 789 647
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