2016年12月28日 星期三

電動鐵捲門馬達煞車機制

某日自家鐵門突然無法開啟,按遙控器開門時,電動馬達會有嗡嗡聲響,但是鐵門紋風不動。因為馬達有聲響,所以我是懷疑是否啟動電容爆裂,或者是煞車出問題,當然也有可能是因為電磁開關(雙聯繼電器)不正常導致。

當下打開鐵捲門箱的蓋子,並拆開電動馬達尾端控制盤的外蓋,取出啟動電容檢視,並沒有電容擊穿爆裂的狀況。看來是無法簡單更換啟動電容而修復的狀況,便拆除電源插頭及遙控主機線覽插頭,取扳手拆卸三顆固定螺絲,將整顆電動馬達拆下,連同遙控主機帶到我弟的店面檢查。
 

檢查電磁開關的過程中有發現一條黃色細線有斷線的狀況,看來應該是煞車釋放的電磁線圈控制線斷裂,所以才會無法釋放煞車,使得電動馬達運轉阻力太大,只會發出嗡嗡聲響。

下面這張是控制電動馬達正反轉及煞車釋放電磁線圈的雙聯繼電器(電磁開關)。它會接收由遙控主機或是手動控制開關四線三種訊號(A強制停止轉動/B上-控制鐵捲門開啟/C下-控制鐵捲門關閉),轉換為控制電動馬達正轉或反轉/釋放煞車電磁線圈/接收上下極限微動開關觸發停止轉動動作。其中,電動馬達只要有在轉動,煞車釋放電磁線圈就會持續通電,維持解除煞車狀態。


將斷線接回雙聯繼電器,修復煞車無法釋放的狀況後, 接上遙控主機及電源,再按壓遙控器上下,馬達已可正常運轉,但是感覺馬達運轉的有點吃力,有點緩慢。持續測試了兩三分鐘,結果啟動電容竟然爆裂,散發出電容燒焦味道,馬達又不轉了。我弟找出庫存的二手啟動電容接上,又測試了幾分鐘,二手啟動電容再度爆裂。當下覺得應該是馬達其他機件有問題,而且電動馬達本體外殼溫度很高,研判應該是運轉阻力過大。我弟決定進一部分解電動馬達整理,而我則轉赴五金行購買新的啟動電容。

下面這張照片的左邊電容有擊穿爆裂,右邊沒有。交流啟動電容配合交流電動馬達,積蓄電力併間歇釋放電力到電動馬達內的電磁線圈,產生磁力帶轉馬達轉子。特定啟動電容器與交流電動馬達批配時,通常都有固定容值。如果啟動電容需換新時,要買相同容值及耐壓程度的啟動電容來更換。隨意更換放大或縮小容值的啟動電容,容易降低啟動馬達的輸出扭力值。
 

我弟正分解電動馬達整理中。

這張是拆卸下來的減速齒輪部件,負責將電動馬達的低扭力高轉速輸入轉換為高扭力低轉速輸出,以便推動鐵捲門轉軸連結的大齒輪上,然後帶轉鐵捲門上下。減速齒輪轉動正常,沒有明顯阻力。

這是電動馬達本體,馬達主軸右邊連結一個煞車來令盤,轉盤上有一圈軟木塞煞車來令。平時鐵捲門馬達不動作時,煞車釋放電磁線圈沒有通電,煞車盤會被彈簧撐開,抵住煞車來令盤,而煞車盤會被煞車勾卡住無法轉動,所以整個馬達不會轉動,無法轉動的馬達產生的力矩能夠抵擋鐵門開啟後停在半空中的下墜力,維持鐵門開啟狀態。如果這圈煞車來令磨光了,無法產生足夠的煞車摩擦力時,控制在半空中停止的鐵捲門將無法克服地心引力而下墜,變成關閉狀態。而磨光的來令盤與煞車盤會金屬碰金屬,當煞車釋放及結合的瞬間,會產生尖銳的金屬摩擦異音。

這是電動馬達另一端要連結減速機構的輸出主軸。

下圖是雙聯電磁開關繼電器拆卸後的固定板,右邊有一條鋼拉索,是手動關門拉索。他的功能是在鐵捲門停在半空中後,因不明原因斷電或者控制組件損壞,使得遙控器及手動開關都無法控制鐵門時,可以拉動拉索,拉索會連動槓桿,將煞車盤脫離與煞車來令的連結,讓電動馬達成自由狀態,而停在半空中的鐵門因為自身重量受地心引力的吸引而下墜,鐵門會受減速齒輪的調控而緩慢關閉。
如果是鐵門是在關閉的狀態下,因為斷電或者遙控主機或電動馬達故障而無法開啟時,可以拉動鉸鍊,鉸鍊會連動解鎖勾板解除煞車盤的鎖定,並帶動煞車盤及馬達轉動,進而能緩慢開啟鐵門。不過請注意,因為鉸鍊帶動的是電動馬達端,所以馬達轉動再經由減速機構減速後再帶動鐵門開啟的時候,速度會非常慢。

這張是手動關門拉索連結槓桿解除煞車的機構。當我們拉住拉索時,拉索會連動槓桿,並代替煞車釋放電磁線圈,將煞車盤拉出,讓煞車來令及電動馬達不受煞車盤的箝制,使停在半空中的鐵捲門能靠自身的重力關閉。

這張中間黑色的圈狀物就是煞車釋放電磁線圈。當我們透過遙控或是手動開關控制鐵門上下時,電磁線圈會導通產生磁力,磁力會將煞車盤往電磁開關的方向拉,使得煞車盤脫離與來令盤之間的摩擦連結,讓通電的電動馬達能夠轉動,進而帶轉鐵門上下。圖的右邊有突出的金屬片,這是煞車勾,它剛好可以與煞車盤上的十個固定溝槽契合。在電磁線圈沒有通電的情況下,煞車盤軸心上的彈簧會將煞車盤頂出,使得煞車盤頂住煞車來令,導致整個鐵門與煞車盤連結在一起。而煞車勾會嵌入煞車盤上的固定溝槽,將整個鐵門固定住。
 

不管我們透過鉸鍊還是拉索手動來開關鐵門,還是使用遙控器或壁上開關來開關鐵門,正常情況下,煞車勾都會脫離煞車盤上的固定溝槽。

下面這張是煞車盤。最底下的大凹槽是鉸鍊契合處,而上面的10處溝槽則是煞車勾的契合處。煞車盤上的軸心安裝一個彈簧,平時會將煞車盤抵出,讓煞車盤與煞車來令盤摩擦結合。

嘗試手動轉動電動馬達,可以正常轉動,沒有阻力。手動轉動煞車盤時,阻力也沒有很大。最後是發現煞車盤要脫離煞車勾時的阻力不小,原因是上圖中的軸心鏽蝕髒污,導致煞車盤無法正常脫離與煞車來令的結合狀態。這就是電動馬達會連續讓兩顆啟動電容爆裂的阻力來源。

我弟當下立即分解煞車盤軸心,讓我操作砂輪機打磨軸心去鏽。組裝時,又在軸心添加了一點點潤滑劑,期盼煞車系統不會再因鏽蝕卡住而導致煞車釋放不良。(抱歉,沒有拍到煞車盤軸心打磨前及打磨後的狀況)
 

最後所有零件組裝完成,換上新的啟動電容,測試一切正常。我便快樂的帶著整修完成的鐵捲門電動馬達回家安裝。

看來先前丈人家車庫的鐵捲門馬達的症狀也是跟我家的馬達症狀相同( 電動鐵捲門 上捲啟動不順 很吵 有氣無力 啟動電容老化  ),網友如果有這樣的狀況,可以考慮將煞車盤軸心拆卸檢查除鏽看看。

7 則留言:

  1. 你這文章我看了2遍
    同樣的聲音大
    謝謝你
    我星期日也要來拆我的車庫門馬達

    回覆刪除
    回覆
    1. 預祝您找到問題點,並DIY修護成功。

      刪除
  2. 看好幾遍,煞車盤拆下,不知從何下手分解

    回覆刪除
    回覆
    1. 有照片可以參考嗎?
      煞車盤中心軸有C型環扣在手動釋放槓桿上。

      刪除
  3. 您好 感謝大大的PO文 功德無量
    請問 一整天將鐵捲門升起約30公分高會降低剎車來令的使用壽命嗎?

    回覆刪除
    回覆
    1. 鐵捲門的設計本來就是可在任何位置停止。
      只要各組件的功能正常,機件潤滑正常,來令片的使用就跟汽車/機車的煞車來令一樣,
      開開關關使用的次數越多,來令的磨耗也會更多。
      但是來令的設計壽命應該還是可以長達10年以上。

      刪除
  4. 手工太巧了,感謝您無私地分享

    回覆刪除

您輸入的留言,需待格主審核後才會公告出來。