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安全とエネルギー管理のためのブレーキ

Kendrion10214技術記事

スプリング式ブレーキと永久磁石ブレーキの両方が承認されています。 しかし、それぞれのアプリケーションに適したものはどれですか? 選択では非常に異なる側面を考慮する必要があるため、ユーザーは適切なアドバイスに依存する必要があります。 それからもちろん、コンサルティングブレーキメーカーがプログラムに行動原則と自己利益なしでアドバイスの両方を持っていると有利です。 の貢献 Kendrion は、ブレーキがブレーキと等しくないことを示しています。


Kendrion20214使用条件に応じて、最初に保持ブレーキと作業ブレーキが区別されます。 保持ブレーキには、負荷を停止状態に保つ役割があります。 運動の減速はドライブに引き継がれます。 エラーの場合のみ、z。 非常停止の場合と同様に、保持ブレーキはブレーキ機能を実行してシステムを停止し、その後停止します。 これとは対照的に、ワークブレーキには運動エネルギーを破壊し、再びシステムを安全に停止させるタスクがあります。 ブレーキの保持および作動の典型的な応用分野(図1)は、エレベータ、モノレール、風力タービン、ロボット工学、機械工学に見られます。

最新の駆動装置と制御装置はブレーキ作業に安全に対応でき、摩耗のない作業ができるため、作業ブレーキの使用はますます時代遅れになっています。 作業ブレーキが使用される用途は、自動車のブレーキパッドと同様に、そこで使用される有機摩擦システムが利用可能な寿命にわたって高い全体的な作業を提供するのに適しているため、ばね式ブレーキによって操作されます。 保持ブレーキアプリケーションの数値的に重要な部分には、永久磁石ブレーキとスプリングブレーキの両方が使用されます。 ここのユーザーは、他の多くの分野でもそうであるように、選択のために甘やかされています。 彼は、どの機能原理が彼のアプリケーションに最も適しているかを決定しなければなりません。 どちらにも、アプリケーションのさまざまなフィールドに対応する特性プロパティがあります。

アクションの2つの原則-異なるプロパティ

Kendrion40214どちらのタイプのブレーキでも、電源を切ると閉じます。 これらは安全ブレーキです。停電や停電などの電源障害の場合、システムは安全に保たれます。 さらに、しかし、根本的な違いがあります。 通常、モーターのBベアリング側に取り付けられているスプリングプレッシャーブレーキでは、ブレーキのアーマチュアディスクに対して非通電状態のスプリングを押します。 歯を介してモーターシャフトに接続されているローターの摩擦ライニングは、このアーマチュアディスクとエンジン後部のブレーキの取り付け面の間に固定されています。 ブレーキのコイルに通電すると、磁場が発生し、アーマチュアディスクを引き付け、摩擦ライニングでローターを解放します。 ブレーキが解除されます。

一方、「永久磁石」の動作原理では、非通電状態では、アーマチュアまたはローターが永久磁石の磁場によってステーターまたは励磁システムに引き寄せられます。 通電状態では、永久磁石の吸引力をキャンセルする電磁界が発生し、エキサイターシステムからのアーマチュアとフランジハブ間のスプリングの張力によってアンカーが解決されます。 ブレーキが解除されます。 アーマチュア、ハブ、シャフト間の非ポジティブ接続により、永久磁石ブレーキにはバックラッシュがありません。 ただし、エンジンのエアギャップを定義するには、定義された設置条件に従う必要があります。

永久磁石ブレーキ

Kendrion50214永久磁石ブレーキ用のスチール/スチールとスプリング適用ブレーキ用の有機摩擦ライニング/スチールの異なる摩擦の組み合わせによるこれら2つの動作原理により、両方のブレーキタイプに典型的なアプリケーションを可能にする定義済みの本質的な特性が得られます:永久磁石ブレーキ(PE)はサーボモーターに最適です、例えば、ハンドリング技術やロボット工学など。 ここでは、とりわけ、コンパクトな寸法と比較的軽量であると確信しています。 永久磁石のおかげで、出力密度はスプリング式ブレーキ(FD)の2倍です。 しかし、他の理由でも、ロボット工学の軽量で同時に動的で実質的に摩耗のないブレーキが優先されます。

PEブレーキの耐摩耗性は、ブレーキの動作原理によって保証されます。 アンカーはスプリングによって完全に解放されます。 FDブレーキの場合、起動時の摩耗が発生します。これは、速度を上げると、まずライニングと摩擦面の間にエアクッションが蓄積されるためです。 この摩耗は、摩擦ディスクの加速zによって引き起こされる可能性があります。 B.ドライブの垂直配置における重力または風力タービンのローターブレードの回転における遠心力により、加速度を増加させます。 ここでは、通常、1つの摩擦ライニングのみが影響を受けます。

非常停止機能を備えた純粋な保持ブレーキとして使用する場合、PEブレーキはFDブレーキとは異なる動作をします。 その構造により、PEブレーキには残留トルクがありません。 非常停止時にのみ摩耗があります。 動作中、アーマチュアはスプリングによって完全に解放されます。 対照的に、FDブレーキには始動トルクがあり、これにより各始動時に一定量の摩耗が生じます。 さらに悪いことに、上記の加速力による摩耗が加わりました。 通常、摩擦の片側のみが影響を受けるため、この追加の摩耗を正確に判断することはできません。

別の違いは、温度範囲にわたる動作にあります。 PEブレーキは非常に温度安定性が高く、全温度範囲にわたって高いトルクが保証されています。 FDブレーキでは状況が異なります。 ここで、温度安定性は本質的に有機摩擦ライニングの組成に影響されます。 これは、さまざまな使用条件向けに開発された車のタイヤと比較できます。 フォーミュラ1タイヤが冬には使用できないように、一部のオーガニックブレーキ摩擦パッドも使用します。

摩擦係数が高いため、ライニングの接着力が高く、高いトルクが得られますが、ライニングは非常に早く摩耗します。 FDブレーキのライニングの場合、これは次のことを意味します:摩擦係数の高いライニングは、温度範囲全体でより大きな低下を示し、場合によっては120°または-40°Cでトルクが半分しかありません。 一般に、FDブレーキは非常に良好なトルクを達成しますが、温度安定性が低いか、温度安定性コーティングでは摩擦係数が比較的低いと言えます。 ただし、特定の温度範囲で、FDブレーキのトルクを設計プロセスで顧客が指定したトルクに非常に正確に設定できることを強調しておく必要があります。

オールラウンドスプリングスプリングブレーキ

Kendrion60214高い制動エネルギーと定義された制動トルク、すなわち非常停止時の制御された減速を伴う昇降駆動装置は、PEで操作できません。 さらに、高いダイナミクスと電力密度を必要としない多くのアプリケーションがあります。 典型的な例は、クレーン、オーバーヘッドコンベヤー、またはローラーシャッターです。 落下した場合、ブレーキはブレーキをかけ、必要に応じて非常停止中にブレーキごとに高い減速値を提供し、重量を確実に維持する必要があります。 スイッチング時間と電力密度はわずかな役割しか果たしません。 高いブレーキング作業は、スプリング式ブレーキの有機摩擦ライニングにとって問題ではなく、必要に応じてワークブレーキとして使用することもできます。

さらに、摩擦ディスクの重量が比較的軽いため、慣性モーメントは永久磁石ブレーキよりも低くなります。 さらに、これらのアプリケーションでは通常、IEC標準の標準モーターが使用されており、スプリング式ブレーキを簡単かつ迅速に取り付けることができます。 ブレーキは、永久磁石ブレーキほど複雑ではありませんが、通常は簡単にアクセスできます。 そのため、アプリケーションで低コストの標準標準モーターを使用できるユーザーは、通常、スプリングを適用したブレーキを使用します。 それぞれのアプリケーションについて、z。 特定の動作温度範囲については、摩擦ライニングの最適な用途を選択できます。

有機摩擦ライニングとスプリングの設計を適切に選択すれば、FDブレーキを比較的小さな許容誤差で所望のトルクに適切に調整できます。 さらに、温度範囲がまだ比較的小さい場合、この範囲でトルクを十分に保つことができます。 さらに、スプリング式ブレーキでは開発が止まりませんでした。Kendrion80の新しいCobraブレーキにより、以前に市販されていたソリューションに比べてトルクが3倍以上長くなりました。 駆動電力を削減することにより、消費電力は3分の1削減されます。 熱が少ないため、コンポーネントの経年劣化が減少します。
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