抱閘電機(jī)，即帶有制動(dòng)器（也叫抱閘器）的電機(jī)，在裝備制造業(yè)中（帶有Z軸的設(shè)備），抱閘電機(jī)越來越得到廣泛應(yīng)用。雷賽智能結(jié)合近幾年的的抱閘電機(jī)應(yīng)用推廣經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電機(jī)用制動(dòng)器的應(yīng)用知識(shí)做較系統(tǒng)的介紹。

 一、電勵(lì)磁型制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和原理

1.1 電勵(lì)磁型制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)

上個(gè)世紀(jì)五十年代，Lenze公司推出了一款干式雙面失電動(dòng)作型彈簧加壓電磁安全制動(dòng)器，隨后產(chǎn)品風(fēng)靡了德國，其他國家競相仿制。其結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子里面安放有繞制好的線圈，環(huán)氧灌封處理。轉(zhuǎn)子是用特定耐摩擦的材料制作而成。轉(zhuǎn)子和定子之間的摩擦轉(zhuǎn)矩通過圓周分布的彈簧加壓，使銜鐵和平板夾住轉(zhuǎn)子，產(chǎn)生摩擦轉(zhuǎn)矩。如下圖所示：

1.2 電勵(lì)磁型制動(dòng)器的工作原理

轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子輪轂安裝在伺服電機(jī)軸上，定子或平板固定在端蓋上。在未對(duì)線圈通電的狀態(tài)下，銜鐵通過壓縮后的扭矩彈簧壓住轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子被夾在銜鐵和平板中，通過所產(chǎn)生的摩擦力對(duì)軸伺服電機(jī)軸進(jìn)行制動(dòng)和保持。在這種情況下，定子與銜鐵之間保持一定的空隙。當(dāng)線圈通電時(shí)，將產(chǎn)生磁通，定子和銜鐵之間形成閉合磁路，定子克服扭矩彈簧的壓縮力而吸引銜鐵。同時(shí)轉(zhuǎn)子成為自由狀態(tài)，而旋轉(zhuǎn)軸被釋放，如下圖所示。

1.3 電勵(lì)磁型制動(dòng)器的安裝要求

轉(zhuǎn)子輪轂的固定

不可讓轉(zhuǎn)子輪轂接觸到電樞、定子，用內(nèi)六角螺絲固定到軸上。在對(duì)內(nèi)六角螺絲涂抹粘著劑時(shí)，請(qǐng)注意不可讓粘著劑留到轉(zhuǎn)子輪轂表面。

螺栓、螺絲類 

在制動(dòng)器安裝中使用的螺栓、螺絲類，請(qǐng)用粘著劑進(jìn)行防松緊固處理。

軸

請(qǐng)將軸的公差設(shè)定在h7級(jí)（JIS B 0401）。并且，請(qǐng)注意用于軸的材料硬度越高，內(nèi)六角螺絲的緊固效果就越差。 

制動(dòng)器安裝面的精度

請(qǐng)注意嵌入部位與軸的同軸度（X），制動(dòng)器安裝面與軸的垂直度（Y）不可超過允許值。

1.4 電勵(lì)磁型制動(dòng)器使用及環(huán)境要求

導(dǎo)線

不要用力拉伸制動(dòng)器的導(dǎo)線、過于彎折或用手提起導(dǎo)線。

環(huán)境、摩擦面

干式制動(dòng)器需要在摩擦面干燥的狀態(tài)下進(jìn)行使用，不要讓摩擦面沾上水或油。摩擦面沾上水或油會(huì)造成扭矩下降，干式制動(dòng)器要使用防護(hù)罩。

使用環(huán)境溫度

使用環(huán)境溫度為-10℃~+40℃，超出范圍使用時(shí)應(yīng)咨詢廠商。

電源電壓

電源電壓變動(dòng)過大會(huì)影響制動(dòng)器性能，電源電壓允許在額定電壓的±10%范圍內(nèi)波動(dòng)。

1.5 電勵(lì)磁型制動(dòng)器電路保護(hù)

當(dāng)電勵(lì)磁型制動(dòng)器通上直流勵(lì)磁電流，線圈內(nèi)就會(huì)蓄積能量，此時(shí)如果斷開電流，所蓄積的能量將在線圈的兩端產(chǎn)生浪涌電壓，這個(gè)浪涌電壓因斷開速度、斷開電流等因素有時(shí)可達(dá)1000V以上，因此可能成為線圈破壞和開關(guān)器件的觸點(diǎn)燒壞的原因。因此有必要設(shè)置適當(dāng)?shù)姆烹婋娐?，防止這些故障。 

雷賽推薦24V供電剎車器并聯(lián)82V的壓敏電阻用作電流泄放。亦可在制動(dòng)器電源兩端反向接一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管。如下圖：

具備大幅抑制浪涌電壓的效果，銜鐵釋放時(shí)間滯后較少。

具備很大抑制浪涌電壓的效果，銜鐵釋放時(shí)間滯后較多，不適合高頻抱閘場合。 

1.6 電勵(lì)磁型制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

A. 運(yùn)行初期就可以達(dá)到100%額定扭矩，不需要磨合試運(yùn)行。

B. 使用壽命長，采用耐磨損的高抗磨材料，持久耐用。

C. 相比永磁式制動(dòng)器價(jià)格便宜。

D. 相比永磁式制動(dòng)器，自身發(fā)熱較高。

缺點(diǎn)

相比永磁式制動(dòng)器，自身發(fā)熱較高。

雷賽智能開環(huán)步進(jìn)電機(jī)57HS22-S、86HSB85E等采用日本著名品牌電勵(lì)磁型制動(dòng)器。閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)57HBM20-BZ-1000、86HBM80-BZ-1000等采用臺(tái)灣著名品牌電勵(lì)磁型制動(dòng)器。組裝工藝經(jīng)過多年積累改進(jìn)，產(chǎn)品線齊全，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。期待您的選購。如果您需要其他型號(hào)的抱閘電機(jī)，請(qǐng)咨詢熱線電話400-885-5521。

二、永磁式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和原理

2.1 永磁式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)

其結(jié)構(gòu)構(gòu)成如下圖所示；主要由定子和轉(zhuǎn)子2部分組成。定子主要由定子座支架，永磁鐵，骨架，漆包線，環(huán)氧灌封膠，摩擦功能面。轉(zhuǎn)子主要由鋁襯套和銜鐵等摩擦材料組成。

2.2 永磁式制動(dòng)器的工作原理

永磁剎車器轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子軸套，安裝在伺服電機(jī)軸上；轉(zhuǎn)子鋁板上安放有銜鐵；銜鐵和鋁板通過鉚接等工藝組裝一體，他們之間夾有彈簧。（此種彈簧只會(huì)軸向拉伸，不會(huì)旋轉(zhuǎn),如下圖。）定子支架里面設(shè)計(jì)有耐高溫的稀土永磁體，絕緣骨架，和繞制在骨架上的銅線包組成。

定子漆包線通上直流電后，形成的磁場和永磁體的磁場極性相反，磁路抵消，轉(zhuǎn)子銜鐵釋放開，可以自由旋轉(zhuǎn)；當(dāng)定子線圈失電后，定子只剩下永磁體形成單磁路，吸合轉(zhuǎn)子銜鐵，和定子的摩擦功能面摩擦產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩。

2.3永磁式制動(dòng)器的安裝

由于的定子存在強(qiáng)磁性，安裝環(huán)境要求較高，不能有金屬粉塵和毛刺等粘附在摩擦面上。氣隙要自己調(diào)整，控制在允許范圍內(nèi)才能達(dá)到最好性能。安裝過程相對(duì)復(fù)雜（電勵(lì)磁型制動(dòng)器氣隙出廠前已經(jīng)調(diào)好）。

安裝推薦形式為內(nèi)裝式，如上圖所示，轉(zhuǎn)子以后軸承的內(nèi)圈為軸向安裝基準(zhǔn)面，定子以軸承的外圈為安裝基準(zhǔn)面。氣隙要控制在允許范圍內(nèi)，所以對(duì)軸承的徑向和軸向串動(dòng)的一致性要求高。轉(zhuǎn)子安裝與定子之間的間隙需要用塞規(guī)控制氣隙，一般氣隙要求為0.2mm。

2.4 永磁式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn).

優(yōu)點(diǎn)

A. 永磁式制動(dòng)器靜態(tài)保持制動(dòng)和動(dòng)態(tài)開始制動(dòng)狀態(tài)下，均無任何滑轉(zhuǎn)；

B. 能夠徹底避免彈簧加壓式制動(dòng)器的“擦盤”現(xiàn)象，降低噪音及電機(jī)發(fā)熱，可適用于更高轉(zhuǎn)速電機(jī)；

C. 結(jié)構(gòu)緊湊，扭力大；

響應(yīng)時(shí)間較電勵(lì)磁型制動(dòng)器快；

缺點(diǎn)

A. 供電電源存在正負(fù)極之分，不能接錯(cuò)，否則磁路相反不能正常工作；

B. 安裝工藝較為復(fù)雜。

C. 制造工藝復(fù)雜，價(jià)格較彈簧式剎車器要貴。

雷賽智能交流伺服電機(jī)ACM6004L2G-A0-B-SS、ACM6004L2G-B0-D-SS、ACM8008M2G-B1-D-SS等采用國產(chǎn)著名品牌永磁式制動(dòng)器，制動(dòng)器采用內(nèi)裝式，防塵防油、防水。氣隙一致性好，安裝工藝穩(wěn)定可靠，期待您的選購。

三、電勵(lì)磁型制動(dòng)器和永磁式制動(dòng)器對(duì)比

雷賽智能抱閘電機(jī)覆蓋步進(jìn)、閉環(huán)、伺服三個(gè)系列產(chǎn)品，有豐富的選型和安裝及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，您可以放心選購，享受雷賽一站式全面服務(wù)。熱線電話：400-885-5521，我們期待您的來電。

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