电机制动器的选型方法【技巧】

精心整理
正确选型制动单元和制动电阻
1、变频器能耗制动工作原理
在同一个电力拖动系统中,当电机转速高于变频器输出频率所对应的同步转速时,处于发电状态的电动机及负载的惯性能量将反馈到变频器中
(这种情况一般发生在电机被拖着走的时候,如起重机重物下降)。

但通用变频器大多没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能，
因此所有变频器从电机吸收的能量都会保存在电解电容中，最终导致变频器中的直流母线电压因电容充电升高。

如处理不当，变频器就会报警停机。

制动电2PE PW GM 最大下降重量单位：牛
VM 最快下降速度单位：米/秒
η电机和变频器的内耗功率系数，一般为20%
计算出制动功率PW 后再计算制动电阻阻抗。

R<U dc 2/PW
其中：
U dc 在制动过程中，电阻两端的电压，例如：
1.35·1.2·415VDC(当输入电压是380—415VDC)，
1.35·1.2·500VDC(当输入电压是440—500VDC)，或
1.35·1.2·690VDC(当输入电压是525—690VDC)。

精心整理
R电阻器阻抗（欧姆）
再参照厂家提供的手册（如下表）配置相应的制动单元和制动电阻，选择合适的阻值，通过公式计
/R以及制动电阻的功率
算通过制动电阻的直流电流Imax=U
dc
P=I2*R,为了保证制动电阻的使用寿命选型时对制动电阻额定电流要适当放大为1.5*Imax。

§1 制动器的结构型式及选择除了辅助制动装置是利用发动机排气或其他缓速措施对下长坡的汽车进行减缓或稳定车速外，汽车制动器几乎都是机械摩擦式的，即是利用固定元件与旋转元件工作表面间的摩擦而产生制动力矩使汽车减速或停车的。

汽车制动器按其在汽车上的位置分为车轮制动器和中央制动器，前者是安装在车轮处，后者则安装在传动系的某轴上，例如变速器第二轴的后端或传动轴的前端。

摩擦式制动器按其旋转元件的形状又可分为鼓式和盘式两大类。

鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器。

内张型鼓式制动器的固定摩擦元件是一对带有摩擦蹄片的制动蹄，后者又安装在制动底板上，而制动底板则又紧固于前梁或后桥壳的突缘上(对车轮制动器)或变速器壳或与其相固定的支架上(对中央制动器)；其旋转摩擦元件为固定在轮毂上或变速器第二轴后端的制动鼓，并利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。

外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带；其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓的外圆柱表面和制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为带式制动器。

在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作某些汽车的中央制动器，现代汽车已很少采用。

由于外束型鼓式制动器通常简称为带式制动器，而且在汽车上已很少采用，所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，而通常所说的鼓式制动器即是指这种内张型鼓式结构。

盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘，其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。

当制动盘被两侧的制动块夹紧时，摩擦表面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩。

盘式制动器常用作轿车的车轮制动器，也可用作各种汽车的中央制动器。

车轮制动器主要用作行车制动装置，有的也兼作驻车制动之用；而中央制动器则仅用于驻车制动，当然也可起应急制动的作用。

鼓式制动器和盘式制动器的结构型式也有多种，其主要结构型式如下表所示.1.鼓式制动器的结构型式及选择鼓式制动器可按其制动蹄的受力情况分类(见图1)，它们的制动效能、制动鼓的受力平衡状况以及车轮旋转方向对制动效能的影响均不同。

6 制动器选择及运行打滑验算6.1概述制动器是用于机构或机器减速或使其停止的装置。

有时也用于调节或限制机构或机器的运动速度。

它是保证机构或机器正常安全工作的重要部件。

制动器类型的选择应考虑以下几点：①对于水平运行的起重机机械的运行，为了控制动转矩的大小以便准确停车，则应多采用常开式制动器。

②应充分注意制动器的任务。

对于安全性有高度要求的机构，需装设双重制动器。

③应考虑应用的场所。

例如安装制动器的地点有足够的空间时，则可选择外抱式制动器，空间受限制处，则可采用内蹄式﹑带式或盘式制动器。

④运行机构的制动器，应安装在电动机的轴端。

这是因为车体质量和惯性大，制动时高速轴能起一部分缓冲作用，以减少制动时的冲击。

6.2制动器的计算运行机构的制动器根据起重机满载、顺风和下坡运行制动工况选择，制动器应使起重机在规定的时间内停车，制动转距按下式计算：2121()2000()()[0.975]()9.55IIIZ P W W zD T F F F i m m t k J J n mQ G v N m nηη=+-+''+++式（6.1）式中：IIW F ——风阻力（N ），按工作状态最大计算风压II q ，因为是室内起重机故其为0；1m F ——为摩擦阻力 m '——制动器个数；z t ——制动时间，参考下表选取；pF ——坡道阻力，计算公式是()pF QG i =+，i 值与起重机类型有关。

桥式起重机为0.001；D ——为车轮踏面直径（mm ）； v ——为运行机构的稳定运行速度（2m s）；η——为机械传动效率；k ——考虑其他传动件飞轮矩影响系数，折算到电动机轴上可取k=1.1～1.21J ——电动机转子转动惯量（2kg m）；2J ——电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量（2kg m）；n ——电动机额定转速（m inr ）；m ——电动机个数。

代入数据得：22000.91(2613)20000.001224.2260001.440.91.1(99102)9402[0.975]9409.55210()z T N m =-+++≈式（6.2）运行机构加（减）速度a 及相应加（减）速度时间t 的推荐值如下表：6.3制动器型号的选择通过对以上数据的计算综合各方面因素决定选用如下制动器型号：表6.2 制动器型号及性能特征6.4 大车运行机构打滑验算为了保证起重机运行时可靠的起动和制动，防止驱动轮在轨道上打滑，而避免影响起重机的正常工作和加剧车轮的磨损，应分别对驱动轮作起动和制动的打滑验算。

伺服电机制动电阻选型计算伺服电机是一种将电能转化为机械能的电动机。

在实际应用中，伺服电机常常需要进行制动操作，以实现对机械装置的精确控制。

制动电阻是伺服电机制动的重要组成部分，它能够通过将电能转化为热能，实现对电机的制动。

本文将以伺服电机制动电阻选型计算为主题，对制动电阻的选型进行详细介绍。

在选型制动电阻之前，首先需要确定伺服电机的工作条件和性能要求。

这包括电机的额定电压、额定电流、最大制动扭矩等参数。

根据这些参数，可以计算出伺服电机在制动过程中产生的功率，并据此确定制动电阻的功率容量。

制动电阻的功率容量一般应大于伺服电机在制动过程中的功率输出，以确保制动电阻能够有效地吸收电机的能量。

在计算功率容量时，需要考虑伺服电机制动过程中的能量损耗，以及制动电阻的温升限制。

通常情况下，制动电阻的功率容量应大于伺服电机的额定功率，以确保制动过程的稳定性和可靠性。

除了功率容量，制动电阻的阻值也是选型的重要参数。

阻值的大小直接影响制动电阻的功率消耗和制动效果。

通常情况下，制动电阻的阻值应根据伺服电机的额定电压和额定电流来确定。

根据伺服电机的额定电流和额定电压，可以计算出伺服电机在制动过程中产生的最大功率，并据此确定制动电阻的阻值。

还需考虑制动电阻的温升限制。

制动电阻在工作过程中会产生大量的热量，如果温升过高，可能会导致电阻器损坏或降低制动效果。

因此，在选型制动电阻时，需要根据伺服电机的工作条件和性能要求，计算出制动电阻的温升，并选择适当的散热方式，以确保制动电阻的可靠性和使用寿命。

还应考虑制动电阻的尺寸和安装方式。

制动电阻的尺寸应根据实际应用场景和安装空间来确定，以确保制动电阻能够方便地安装在伺服电机或控制柜中。

同时，还需考虑制动电阻的维护和检修便利性，以便在需要时能够方便地对制动电阻进行维修和更换。

伺服电机制动电阻的选型计算需要考虑伺服电机的工作条件和性能要求，确定制动电阻的功率容量、阻值、温升限制等参数。

通过合理选型制动电阻，可以确保伺服电机在制动过程中的稳定性和可靠性，实现对机械装置的精确控制。

电机的制动方式及注意事项1.机械制动机械制动是指通过机械装置来实现电机的制动。

常见的机械制动方式有刹车制动、摩擦制动和反作用制动。

（1）刹车制动：刹车制动是通过刹车片与刹车盘之间的摩擦来实现制动。

它具有制动力矩大、制动效果稳定等优点，常用于需要快速停止电机转动的场合。

使用刹车制动时需要注意刹车片的磨损情况，防止过度磨损导致制动效果下降或失效。

（2）摩擦制动：摩擦制动是通过松动储能装置，使制动摩擦片与制动轮摩擦产生制动力矩。

摩擦制动具有简单可靠的优点，但制动效果比较受制动片与制动轮之间的摩擦系数影响。

因此，在使用摩擦制动时需要控制好制动片与制动轮之间的间隙，并注意保持制动片与制动轮的清洁。

（3）反作用制动：反作用制动是通过改变电动机的供电方式来实现制动，即改变电机的电流方向，使电机产生逆转力矩来实现制动。

反作用制动具有无磨损、制动效果好等优点，常用于对刹车装置要求很高或需要反复制动的场合。

2.电磁制动电磁制动是通过电磁装置来实现电机的制动。

常见的电磁制动方式有电磁制动器和电磁刹车器。

（1）电磁制动器：电磁制动器是利用电磁线圈产生的电磁力来实现制动。

它具有制动力矩大、制动效果稳定等优点。

使用电磁制动器时需要注意保持电磁线圈的正常工作状态，防止因电磁线圈故障导致制动失效。

（2）电磁刹车器：电磁刹车器是利用电磁线圈产生的电磁力来实现制动的一种特殊形式。

它主要用于需要定时刹车或需要持续制动的场合，如升降机、起重机等。

在使用电磁刹车器时需要注意线圈的绝缘状态，避免因绝缘损坏导致刹车器失效。

3.回馈能量制动回馈能量制动是通过将电机产生的能量回馈给电网来实现制动。

它主要用于大型电机的制动，可以减少能量浪费。

使用回馈能量制动时需要注意控制回馈功率，避免对电网造成影响。

在使用电机制动时需要注意以下几点：（1）制动器的选择：根据电机的转动惯量、制动时长和制动力矩要求，选择适合的制动方式和制动器。

（2）制动器的安装：制动器的安装位置应易于操作和维修，并注意固定牢固，防止在制动时产生振动。

制动器选择计算公式在车辆制动系统中，制动器是至关重要的组成部分。

它们负责将车辆的动能转化为热能，从而减速或停止车辆。

因此，选择适当的制动器对于车辆的性能和安全性至关重要。

在选择制动器时，需要考虑诸多因素，包括车辆的重量、速度、使用环境等。

本文将介绍制动器选择的计算公式，帮助工程师们更好地选择适合的制动器。

首先，我们需要了解一些基本的概念。

制动器的性能通常由制动力和制动力矩来描述。

制动力是指制动器施加在车轮上的力，而制动力矩则是制动器施加在车轮上的力乘以制动器半径。

制动器的选择计算公式将涉及到这些参数。

1. 制动力计算公式。

制动力的计算公式可以表示为：F = μ m g。

其中，F为制动力，μ为摩擦系数，m为车辆的质量，g为重力加速度。

摩擦系数是指制动器和车轮之间的摩擦系数，它取决于制动器和车轮的材料。

一般来说，摩擦系数越大，制动力越大。

2. 制动力矩计算公式。

制动力矩的计算公式可以表示为：T = F r。

其中，T为制动力矩，F为制动力，r为制动器半径。

制动力矩是制动器施加在车轮上的力乘以制动器半径，它反映了制动器对车轮的制动能力。

3. 动能计算公式。

在选择制动器时，还需要考虑车辆的动能。

动能的计算公式可以表示为：E = 0.5 m v^2。

其中，E为动能，m为车辆的质量，v为车辆的速度。

动能是车辆的速度和质量的函数，它反映了车辆在运动过程中所具有的能量。

综合考虑以上几个公式，我们可以得出制动器选择的计算公式：T = μ m g r。

根据这个计算公式，我们可以计算出所需的制动力矩，从而选择适合的制动器。

需要注意的是，实际的制动器选择还需要考虑到制动器的类型、材料、散热能力等因素，这些因素将对制动器的性能产生重要影响。

除了上述的计算公式外，还有一些其他因素需要考虑。

例如，制动器的热容量、制动器的响应时间、制动器的耐久性等。

这些因素将对制动器的选择产生重要影响，工程师们在选择制动器时需要综合考虑这些因素。

汽车制动系统设计§0 概述汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。

随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。

也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。

汽车制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置；重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置及辅助制动装置；牵引汽车应有自动制动装置。

行车制动装置用作强制行驶中的汽车减速或停车，并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。

其驱动机构常采用双回路或多回路结构，以保证其工作可靠。

驻车制动装置用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。

驻车制动装置应采用机械式驱动机构而不用液压或气压式的，以免其产生故障。

应急制动装置用于当行车制动装置意外发生故障而失效时，则可利用应急制动装置的机械力源(如强力压缩弹簧)实现汽车制动。

应急制动装置不必是独立的制动系统，它可利用行车制动装置或驻车制动装置的某些制动器件。

应急制动装置也不是每车必备，因为普通的手力驻车制动器也可以起应急制动的作用。

辅助制动装置用于山区行驶的汽车上，利用发动机排气制动、电涡流或液力缓速器等辅助制动装置，则可使汽车下长坡时长时间而持续地减低或保持稳定车速并减轻或解除行车制动器的负荷。

通常，在总质量为5t以上的客车上和12t以上的载货汽车上装备这种辅助制动减速装置。

自动制动装置用于当挂车与牵引汽车连接的制动管路渗漏或断开时，能使挂车自动制动。

任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构两部分组成。

制动器有鼓式与盘式之分。

行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮，而驻车制动则多采用手制动杆操纵，且具有专门的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。

中央制动器位于变速器之后的传动系中，用于制动变速器第二轴或传动轴。

制动单元和制动电阻旳选型方案所示为变频器调速系统旳二种运行状态，即电动和发电。

在变频调速系统中，电机旳降速和停机是通过逐渐减小频率来实现旳，在频率减小旳瞬间，电机旳同步转速随之下降，而由于机械惯性旳原因，电机旳转子转速未变。

当同步转速w1不不小于转子转速w时，转子电流旳相位几乎变化了180度，电机从电动状态变为发电状态；与此同步，电机轴上旳转矩变成了制动转矩Te，使电机旳转速迅速下降，电机处在再生制动状态。

电机再生旳电能P经续流二极管全波整流后反馈到直流电路。

由于直流电路旳电能无法通过整流桥回馈到电网，仅靠变频器自身旳电容吸取，虽然其他部分能消耗电能，但电容仍有短时间旳电荷堆积，形成“泵升电压”，使直流电压Ud升高。

过高旳直流电压将使各部分器件受到损害。

因此，对于负载处在发电制动状态中必须采用必需旳措施处理这部分再生能量。

本文论述旳就是处理再生能量旳措施：能耗制动和回馈制动。

2 能耗制动旳工作方式能耗制动采用旳措施是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动（如图二所示）。

这是一种处理再生能量旳最直接旳措施，它是将再生能量通过专门旳能耗制动电路消耗在电阻上，转化为热能，因此又被称为“电阻制动”，它包括制动单元和制动电阻二部分。

2.1 制动单元制动单元旳功能是当直流回路旳电压Ud超过规定旳限值时（如660V或710V），接通耗能电路，使直流回路通过制动电阻后以热能方式释放能量。

制动单元可分内置式和外置式二种，前者是合用于小功率旳通用变频器，后者则是合用于大功率变频器或是对制动有特殊规定旳工况中。

从原理上讲，两者并无区别，都是作为接通制动电阻旳“开关”，它包括功率管、电压采样比较电路和驱动电路。

2.2 制动电阻制动电阻是用于将电机旳再生能量以热能方式消耗旳载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要旳参数。

一般在工程上选用较多旳是波纹电阻和铝合金电阻两种：前者采用表面立式波纹有助于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；后者电阻器耐气候性、耐震动性，优于老式瓷骨架电阻器，广泛应用于高规定恶劣工控环境使用，易紧密安装、易附加散热器，外型美观。

制动器术语及关键数据计算方法制动器是我公司赖以生存的产品，做为制动器人，我们应该更加了解和熟知。

但是根据我公司的实际情况，我们公司员工对制动器术语和选型时关键数据的计算方法还有待学习。

现在我们就针对制动器做基础的学习和交流。

首先，让我们一起对制动器关键术语和选型时候对关键技术参数的计算方法进行学习。

制动器的意义与分类：什么时候制动器？制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置。

制动器根据按驱动类型可分为：机械制动器、气压制动器、液压制动器、电动制动器、人力制动器；按制动类型可分为：外抱鼓式制动器、内胀蹄式制动器、带式制动器、盘式制动器、磁粉制动器、电磁涡流制动器；按用途可分为：离合制动器、防爆制动器、防风制动器和风电用制动器；按工作状态可分为：常闭式制动器和常开式制动器。

我公司主要产品按用途为工业用鼓式制动器、失效盘式制动和风电用制动器三个人的系列。

以下内容主要针对这三大系列进行学习。

制动器通用术语及其关键计算：（1）制动力制动力是制动部件与运动部件（或运动机械）间产生直接力通常用F表示，单位是n （牛）K—「N…牛顿/力的单位千牛的意思9.8牛/kg通常使用的力的单位还有千克力（公斤力）吨力1千克力=9.8N1吨力=1000千克力=9.8KN（2）制动力矩制动力矩是制动部件与运动部件（或机械部件）间产生的直接迫使运动部件减速、停止的力矩力矩通常用Tf表示，单位是N.mT 仁FfR式中Ff--制动力的总合力，NR••…总合力的作用点到运动机械轴线中心的距离（3）负载力矩负载力矩是指制动时运动部件（或运动机械）所具有的总能量，折算到制动轴上的力矩力矩通常用Tt表示，单位是N.m（4）总等效飞轮矩总等效飞轮矩是指运动部件（或运动机械）所有被制动的零部件的飞轮矩, 换算到制动轴上的飞轮矩的总和2总等效飞轮矩通常用GDe P（5）水平制动水平制动是仅制动制动部件（或运动机械）的惯性质最：如车辆的制动等（制动力矩）T=Tt-Tf（6）垂直制动垂直制动是指机械被制动的惯性质量和垂直负载，而且以垂直负载为主: 如塔吊提升系统的制动（制动力矩）T= Ttp式中Tt一换算到制动轴的负载力矩，N.mTt= （Tp］） /iT］一垂直负载对其轴的力矩，N.m；厶…制动轴到负载轴的传动比；H •…从机械轴到负载轴的机械效率；0 •…保证重物可靠悬吊的制动安全系数；三：鼓式制动器特点及选型计算：鼓式制动器结构简单可靠，散热一般，瓦块有较充分和较均等的退距，调整较方便，对于直型制动臂结构，制动力矩大小与制动轴无关，制动轴不受弯曲，但包角和制动力矩较小，杠杆系统复杂，外形尺寸较大，应用最广，主要用于起重运输、冶金机械和矿用设备等工作频繁和安装空间较大的机械上。

电机制动器原理电机制动器是一种能够将电能转化为机械能，并通过制动力来减速或停止运动物体的设备。

它的工作原理主要基于电磁感应和电磁力的相互作用。

电机制动器的核心部件是电机，它通过电流在导体内产生的磁场与永磁体或电磁体之间的相互作用，产生电磁力。

根据电磁力的方向和大小，可以实现制动器的制动和释放。

在制动过程中，当电机的电流方向与永磁体或电磁体的磁场方向相反时，电磁力的方向与其运动方向相同，从而产生制动力。

制动力的大小取决于电流的大小和导体与磁场的相对运动速度。

当电机的电流增大或运动速度变慢时，制动力也会相应增大。

电机制动器通常有两种工作方式：电阻制动和回馈制动。

在电阻制动中，制动器通过在电机电路中串联电阻，降低电机的转速，从而实现制动。

而回馈制动则通过将电机的输出电压与电流反馈给控制器，控制器根据反馈信号调整电机的电流，从而实现制动。

电机制动器的应用非常广泛。

在交通工具中，电机制动器被广泛应用于电动汽车和混合动力汽车中，通过回收制动能量来延长电池的续航里程。

在工业生产中，电机制动器也被用于起重机、机床和输送带等设备中，用于减速或停止运动物体。

除了制动功能外，电机制动器还具有能量回收的特点。

在制动过程中，电机可以将制动能量转化为电能，通过反馈给电网或储存设备，以便后续使用。

这种能量回收的机制不仅提高了能源利用效率，也减少了对环境的负面影响。

电机制动器通过电流和磁场的相互作用，将电能转化为制动力，实现减速或停止运动物体的功能。

其工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用，通过控制电流的方向和大小来实现制动和释放。

电机制动器不仅在交通工具中广泛应用，还具有能量回收的特点，提高了能源利用效率。

1 引言目前市场上变频器的制动方法大致有三种：能耗制动，直流制动，回馈（再生）制动。

变频器属于不可控整流电压源型的变频器，其制动方式属于能耗制动和直流制动。

能耗制动是变频器让生产机械在运动过程中快速地减速或停车的主要形式；直流制动则在电机运转准备时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以得到平稳的启动特性，或者当变频器停止时刻输出一直流电流产生转矩迫使电机停止，以确保电机已准确停车。

在使用台达变频器的变频调速系统中，减速的方法就是通过逐步降低给定频率来实现的。

在频率下降过程中，电动机将处于再生制动状态（发电机状态），使得电动机的转速迅速地随频率的下降而下降。

在制动过程中，泵生电压的产生会导致直流母线上的电压升高，此时变频器会控制刹车单元通过刹车电阻把升高的电压以热能的方式消耗掉。

为了使得系统平稳降速，需要设置适当的减速时间，同时选择合适的制动电阻和制动单元才能满足需要。

目前关于制动电阻的计算方法有很多种，从工程的角度来讲要精确的计算制动电阻的阻值和功率在实际应用过程中不是很实际，主要是部分参数无法精确测量。

目前通常用的方法就是估算方法，由于每一个厂家的计算方法各有不同，因此计算的结果不大一致。

本文所介绍的计算方法仅仅是供参考，具体的情况要根据每一个现场的使用情况来进行分析计算。

2 制动电阻的介绍制动电阻是用于将电动机的再生能量以热能方式消耗的载体，它包括电阻阻值和功率容量两个重要的参数。

通常在工程上选用较多的是波纹电阻和铝合金电阻两种：波纹电阻采用表面立式波纹有利于散热减低寄生电感量，并选用高阻燃无机涂层，有效保护电阻丝不被老化，延长使用寿命；铝合金电阻易紧密安装、易附加散热器，外型美观，高散热性的铝合金外盒全包封结构，具有极强的耐振性，耐气候性和长期稳定性；体积小、功率大，安装方便稳固，外形美观，广泛应用于高度恶劣工业环境使用。

3 制动电阻的阻值和功率计算3.1刹车使用率ED%制动使用率ED%,也就是说明书中的刹车使用率ED%。

步电机系统解决方案/index.html【专业】刹车步进电机怎么样选型？刹车步进电机是什么意思？步进电机带抱闸发热大怎么办？哪里卖刹车步进电机？步进电机在通电而不给脉冲信号的时候，电机是不转动的，步进电机在这种状态下对电机轴的锁定力矩叫保持力矩，保持力矩是步进电机最大的力矩，是步进电机一个主要的指标参数，表示步进电机力矩的大小。

步进电机在不通电的情况下，步进电机对于转子轴也有一个锁定力矩叫制动力矩。

制动力矩比保持力矩或者工作力矩要小很多，有些客户在停电的时候希望步进电机有足够的力矩能够锁定负载，例如设备Z 轴上负载在停电的时候，为了防止负载在重力作用下坠落而碰坏东西或者伤人，步进电机的制动力矩一般都太小，需要在电机上配上刹车器，在停电的时候锁死电机不让负载下落，这种配上刹车器的步进电机叫刹车步进电机。

刹车器也叫抱闸，常见的有弹簧式刹车器和永磁式刹车器。

和弹簧式刹车器相比，永磁式刹车器噪声小，功耗小，发热低，反应速度快，刹车力矩大，容易做到更小尺寸，刹车后负载不会位移，而弹簧式刹车器由于定位结构的原因，刹车之后还有少量的虚位，负载还可以晃动。

除了最常用的掉电刹车器，还有通电刹车器，也就是刹车器不通电的时候，刹车器不工作，通电后刹车器才工作，多用于直流无刷电机，因为这种电机断电之后在惯性作用下还会继续转动，如果需要电机在断电之后电机能够快速停止转动，可以考虑使用通电刹车器。

维科特机电在引进消化德国永磁式刹车器的基础上，创造性地在小尺寸步进电机上配上永磁式刹车器，比原来使用国内使用的弹簧式刹车器相比，性能有大幅提升，目前最小匹配到28步进电机上。

永磁式刹车器配上信浓步进电机，性价比高。

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变桨电机制动器选型技术研究通过对弹簧加压制动器基本构成及其工作原理进行介绍，有效结合变桨电机现场运用工况，对异步变桨电机及永磁同步电机启停方案进行分析，提出了变桨电机制动器在启停时间、制动摩擦盘疲劳磨损、力矩稳定性及热稳定性上的相关技术要求，通过试验进行模拟测试，对变桨电机在制动器选型上提供重要的实际指导意义。

标签：变桨电机;制动器;制动力矩;启停时间;摩擦盘;疲劳;磨损。

1引言变桨距系统作为风力发电机组中控制并调整叶片桨距角装置，作为变桨距系统中执行装置的变桨电机直接关系到风力发电机组对风能的吸收利用率及整机的安全性。

变桨电机在正常并网情况下具备快速响应变桨控制器指令，调节桨距角功能;在调节桨距角到指定位置后需要对桨距角进行保持;对特殊紧急工况下系统断电后需要紧急制动锁死。

对此作为变桨电机重要组成部件的制动器需要配合电动机实现以上功能。

目前，主流电动变桨系统有三相交流异步及永磁同步两套方案，两方案在桨距角保持上存在根本区别。

近年来随着市场需求，制动器也陆续引用国内产品，但从技术验证上未能提供变桨工况下有效试验方案，对此在制动器选型上结合变桨运用实际工况，提出响应时间、制动摩擦盘疲劳磨损、制动力矩稳定性及热稳定性等相关测试技术要求，为变桨电机在制动器选型上提供有效参考。

2制动器基本结构及工作原理变桨电机上主要使用弹簧加压式电磁安全制动器，又称电磁抱闸或电磁刹车，是一种在干式条件下工作的摩擦式直流电磁制动器，可以在失电情况下使电机轴紧急制动或正常工作停机后使电机轴保持制动状态。

具有结构紧凑、响应迅速、制动平稳、性能稳定可靠、安装维修方便、寿命长久、噪音低、易于控制等优点。

2.1基本结构弹簧加压式电磁安全制动器的基本结构如图1所示，主要由电磁铁系统和转子系统组成。

其中电磁铁系统包括电磁铁2、衔铁3、制动弹簧4等，转子系统包括轴套5和制动摩擦盘6。

将制动器用螺钉1安装在电机座或对偶摩擦盘7或法兰上。

调节定距螺管8使衔铁和磁铁之间的气隙保持在额定值。

制动器的初步选型及其分析计算1.制动器滑差功率的确定磁粉制动器主要用于对链轮的制动，故磁粉制动器的滑差功率等于链轮的工作功率。

链轮扭矩：T = F.R链轮转速：n = V/（2π）*RF--- 注入头最大上提力，R--- 链轮半径，V--- 连续管被上提时的速度，由功率公式260P M n =´´π，得60F VP ´=又 V = 20 m/min , 链轮半径 R = 0.2074m ，n = 15.3r/min F =380 KN,则 制动器所需滑差功率为 105.6KW 。

2.单个磁粉制动器的选型及其分析计算（1）出于对寿命的考虑，磁粉制动器/离合器的工作转矩、相对滑差转速和滑差功率的合适范围为额定值得20% ~ 80%，最高可达90%，结合已有的磁粉制动器产品，合适的有：型号额定转矩额定转速滑差功率冷却方式N.m r/min KWFZ 30000.J/Y 30000 300 132 双水冷FZ 50000.J/Y 50000 250 160 双水冷（2）选型计算首先解释两个名词，①滑差转速：磁粉离合器为输入轴与输出轴之间的转速差，磁粉制动器为输入轴的转速；②滑差功率：磁粉制动器/离合器在传递转矩时，因为有滑差转速而产生的功率。

260P M n F V=´´=´π式中，P—滑差功率（W ） M—工作转矩（N.m ） n—滑差转速（r/min ） F—工作张力（N ） V—线速度（m/s ）以磁粉制动器FZ 50000.J/Y 为例，滑差功率为160KW ，额定转矩为50000N.m ，许用转速为250r/min.当其在额定转矩工作时，允许的最高转速为：609.551600009.5530.56/min 250000P P n r M M ´´===´=´π当其在最高滑差转速工作时，允许的最大转矩为：609.551600009.556112.2250P P M N mn n ´´===´=´π 因FZ 50000.J/Y 的额定转矩高达50000N.m ，制动器工作时的工作转矩几乎不会这么高，故不考虑工作在额定转矩下的工况。

在机器人中，执行机构一般分为液压驱动和电机驱动两种类型，其中又以电机驱动最为常见。

本文主要讨论一般机器人驱动机构中电机的选择问题。

机器人中常用的电机分为有刷直流电机、无刷直流电机、永磁同步电机、步进电机等。

其中在中小型机器人（尺寸在15cm-30cm）中，由于价格便宜，定位精度高，直流电机以及无刷直流电机最为常见。

本文主要讨论直流电机的选择方法。

第一部分：电机要求直流电机简介：在市场上，存在着多种多样的直流电机。

据不完全估计，单就国内就有上千家电机生产厂家。

更不要提日本、德国等老牌电机生产强国。

即使对于一个很小的直流电机，它都具有复杂的内部结构和大量的产品资料。

这里，我们仅从机器人的角度出发考虑其对电机性能的要求。

电机的选择往往是我们对于电机性能的要求与我们可以接受价格的折衷。

因而，在电机选择过程中，我们需要整体考虑电机的各个参数，从中筛选出对我们重要的参数，结合我们的需要，选择合适的电机。

对于一个电机来说，其往往具有多条运行特性曲线，这里我们将列出其中最重要的一些特性，然后对这些特性进行一些解释。

对于一个电机，从机器人驱动的角度，我们主要的关心的有：a) 工作电压——对于一个电机来说，可能会存在多个电压参数；其中最为常用的为连续运行条件下的额定电压；一些电机可以在额定电压之上以超过额定转速和转矩的方式运行，但是运行一段时间后可能会出现局部过热问题；也就是说部分过电压仅可以短时运行，而不可以长期运行；b) 转速——电机旋转速度，一般单位为转每分钟，有时也使用弧度每秒或者角度每秒表示；c) 转矩——电机改变旋转速度的能力；如当使用扳手拧动螺丝时，扳手的转矩使得螺丝旋转；在机器人领域，转矩一般用于使得机器人移动或者使得机械臂完成各种动作；转矩等于力与力臂的成绩，其单位为Nm;d)电流——对于一个电机，可能存在多个电流参数，如空载电流、额定电流以及堵转电流等；e)物理参数——如电机尺寸、电机轴尺寸、截面尺寸以及固定孔的位置等；f)其他参数——一些电机还会提供一些其他的部件，如编码器、制动器、齿轮箱、基座等等；直流减速电机：显而易见的，直流电机供电电流为直流，因而，其可以使用电池进行供电；这也是直流电机在机器人中广泛应用的一个原因；小型直流电机可能在尺寸上不同，但是在基本参数上一般是一致的；直流电机的旋转方向可以通过改变供电电压的符号来改变；小型直流电机一般运行在高速低转矩运行范围内，这与机器人中电机驱动要求是矛盾的；机器人领域通常要求电机运行在低速大转矩范围内；因而，为了降低电机转速同时提高电机转速，一般在电机与输出轴之间增加轴系，即减速器；通过组合不同的减速器，电机可以获得不同的额定转速与额定转矩；目前市面上购买的直流电机很多出厂时已经带有减速器，因而常成为直流减速电机；减速电机的优势在于：使用简单、输出转矩高、转速低、可供选择范围大。

电动机制动方法嘿，咱今天就好好唠唠电动机制动那些事儿！电动机这玩意儿，平时嗡嗡转得欢，可到了要停下的时候，就得靠各种制动方法来帮忙啦。

这就好比一辆飞驰的汽车，要是没有刹车，那还不得乱了套呀！先说说机械式制动吧。

这就像是给电动机安了个“紧箍咒”，在切断电机电源的同时，利用机械装置让电机迅速停转。

比较常见的有电磁抱闸和电磁离合器这两种。

电磁抱闸呢，就好像是一双有力的大手，紧紧地抱住电机的转子，让它动弹不得。

电磁离合器呢，则像是一个灵活的开关，需要制动的时候，一下子就把电机和负载分开，让电机快速停下来。

这种制动方式的好处就是直接、可靠，一旦启动制动，效果那是立竿见影。

不过呢，这也得注意机械动作零部件的间隙调整，要是调得不合适，电机要么就像被束缚得太紧喘不过气来，要么就跟没拉住缰绳的野马似的，制动效果不好。

接着讲讲电磁力矩制动，这里面又有反接制动和能耗制动等方法。

反接制动，那可真是个“猛张飞”式的制动方式。

它通过反接相序，让电机产生起阻滞作用的反转矩以便制动电机。

就好像你本来正向前跑呢，突然有人在后面使劲儿拉你一把，让你不得不停下来。

这种制动方式制动力强，制动迅速，但是就像张飞有时候会太鲁莽一样，反接制动如果控制不好，很容易让电机受到冲击，甚至可能会反向转动。

所以啊，用反接制动的时候，得小心谨慎地调整好参数，别让电机“刹过了头”。

能耗制动呢，就像是个“温柔的卫士”。

当电动机脱离三相交流电源以后，定子绕组加一个直流电压，通入直流电流，让定子处形成一个固定的静止磁场。

这时候，转子就像是在一片平静的湖水中游泳的鱼儿，因为湖水突然静止不动了，鱼儿也不得不慢慢停下来。

能耗制动的优点就是制动平稳、准确，对电机的冲击小，而且还能把电机转子运转所储备的动能变成电能消耗掉，比较节能。

不过呢，它也有个小缺点，就是需要配备直流电源，在一些没有直流电源的场合就不太方便啦。

还有一种比较特殊的制动方式，叫回馈制动，也叫再生制动。

这就像是电机在“变废为宝”，把刹车过程中产生的动能转化为电能，再回馈到电网中去。