电制动器与伺服电机的集成方案主要有电磁制动集成、动态制动集成、再生制动集成以及复合制动系统四种类型,其中电磁制动集成在需要位置保持和安全冗余的场景中应用最广泛。
一、电磁制动集成:物理锁轴,确保静态安全
这是最常见的集成方式,通过在伺服电机后端安装电磁制动器,实现断电自动抱闸。
工作原理:通电时电磁力克服弹簧压力释放刹车片,电机可自由转动;断电时弹簧复位,机械锁紧电机轴。
适用场景:垂直升降机构(如电梯、机械臂)、机床夹具等需长期保持位置的设备。
注意事项:不可在伺服使能状态下激活,否则可能烧毁驱动器。
二、动态制动集成:能耗制动,应对紧急停机
通过外接制动电阻消耗电机惯性能量,实现快速减速。
实现方式:由制动电阻与继电器组成,当驱动器检测到急停或故障时,将电机绕组短接或接入电阻,形成反向扭矩。
响应速度:可在0.1秒内完成机械锁定,适合突发断电保护。
局限性:频繁使用会导致电阻过热,需计算允许制动次数并配置散热措施。
三、再生制动集成:能量回馈,提升能效
将制动过程中产生的动能转化为电能回馈至直流母线,实现节能运行。
技术特点:无需额外硬件,系统自动运行,适用于频繁启停的设备。
节能效果:在注塑机等工况下可回收30%-45%的能量。
限制条件:仅在伺服系统正常工作时有效,断电或故障时无法启用。
四、复合制动系统:多级防护,兼顾效率与安全
高端设备常采用“再生+动态+电磁”多级组合制动策略,实现性能与安全的最优平衡。
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