[NÊN XEM] Phanh điện từ là gì? ứng dụng của phanh điện từ

Phanh điện từ (tiếng Anh: electromagnetic power-off brakes) thường được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển chuyển động để dừng hoặc giữ tải (hoặc cả hai), đặc biệt là trên trục thẳng đứng hoặc chức năng dừng khẩn cấp trong các ứng dụng servo.

Phanh điện từ được đặt tên như vậy bởi vì phanh hoạt động khi ngắt nguồn điện khỏi hệ thống - do cố ý hoặc vô tình. 

Mặc dù có nhiều loại phanh điện từ , nhưng phiên bản điện từ là loại thường được sử dụng trong các ứng dụng servo. Hai thiết kế của phanh  điện từ - gắn vào lò xo và nam châm vĩnh cửu - được ưu tiên cho các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn cao, backlash thấp(giới hạn chuyển động của hệ thống servo) và khả năng tùy chỉnh cho ứng dụng.

Phanh điện từ gắn lò xo

Phanh hoạt động bằng lò xo (còn được gọi là lò xo tác dụng) được ngắt điện thông qua lực điện từ khi có nguồn điện và tác động cơ học thông qua lực lò xo khi ngắt nguồn điện.

Cấu tạo của chúng tương đối đơn giản, với một cuộn dây, một tấm cảm ứng từ, một đĩa ma sát, một tấm áp suất, lò xo và một mayor. Mayor được kết nối với trục của động cơ hoặc bộ phận được hãm.

Để ngắt phanh, cho hoạt động bình thường, điện áp được đặt vào cuộn dây. Cuộn dây tạo ra một trường điện từ, và từ thông của  từ trường này hút tấm phần ứng vào cuộn dây, làm nén các lò xo. Điều này làm nhả  đĩa ma sát và cho phép nó quay, cùng với mayor và được kết nối với tải .

Để mở  phanh, để cho trường hợp dừng hoặc giữ, nguồn điện được lấy ra khỏi cuộn dây. Lực điện từ (hấp dẫn) tiêu tán và tấm cảm ứng dịch chuyển ra khỏi cuộn dây.

Điều này làm nén các lò xo, do đó chúng đẩy đĩa phần ứng áp vào đĩa ma sát, giữ đĩa ma sát giữa đĩa phần ứng và đĩa áp suất. Điều này giúp  dừng (hoặc giữ cố định) đĩa ma sát, mayor và tải.

Phanh điện từ hoạt động bằng lò xo có khả năng tùy chỉnh cao, với khả năng sử dụng các lực lò xo, vật liệu ma sát và điện áp hoạt động khác nhau.

Một số nhà sản xuất phanh điện từ có lò xo đề cao hiệu suất cao của chúng, vì lượng điện cung cấp cho phanh có thể giảm khi tấm ứng được tác động. (Cần ít điện năng hơn để giữ tấm phần ứng tại chỗ sau khi nó bị hút vào cuộn dây và lò xo bị nén.) .

Đối với những phanh có kích thước thích hợp, để sử dụng sự kích từ quá mức  - áp dụng điện áp tức thời cao hơn điện áp danh định - để giảm thời gian phản hồi của phanh. 

Tuy nhiên, các thiết kế có lò xo thường thể hiện một số backlash, vì vậy có thể không phù hợp trong các ứng dụng mà việc dừng hoặc giữ chính xác là rất quan trọng.

Phanh từ nam châm vĩnh cửu

Phanh từ nam châm vĩnh cửu được ngắt  khi sử dụng nguồn điện và hoạt động bằng từ tính khi ngắt nguồn điện. Những thiết kế này kết hợp cả cuộn dây điện từ và nam châm vĩnh cửu, cũng như tấm phần ứng và mayor.

[caption id="attachment_6511" align="alignnone" width="612"] Phanh từ nam châm vĩnh cửu[/caption]

Điểm mấu chốt cho hoạt động phanh nam châm vĩnh cửu là sử dụng lực từ cả cuộn dây và nam châm vĩnh cửu. Khi điện áp được đặt vào cuộn dây để ngắt phanh cho sự hoạt động bình thường - một trường điện từ sẽ được tạo ra.

Trường này chống lại và làm giảm  trường của nam châm vĩnh cửu. Vì không có từ trường để hút phần ứng vào cuộn dây nên giữa chúng tạo ra một khe hở . Và không có tiếp xúc (và do đó, không có ma sát) giữa phần ứng và cuộn dây, phần ứng, trục và tải được kết nối có thể quay tự do.

Để hãm phanh dừng hoặc giữ tải - thì nguồn điện sẽ bị loại bỏ. Không có nguồn điện tạo ra trường điện từ để chống lại trường điện từ của nam châm vĩnh cửu, trường do nam châm vĩnh cửu tạo ra sẽ tác động và hút phần ứng vào cuộn dây, và sự tiếp xúc kim loại trên kim loại này tạo ra lực hãm.

Phanh điện từ nam châm vĩnh cửu có tỷ lệ mô-men xoắn trên kích thước là tốt và có thể hoạt động ở tốc độ cao mà động cơ servo yêu cầu, vì không có bộ phận chuyển động. 

Các phiên bản nam châm vĩnh cửu cũng không tồn tại backlash và thường được ưu tiên trong các ứng dụng định vị có độ chính xác cao. Tuy nhiên, những phanh này yêu cầu dòng điện thích hợp, hẹp để chống lại lực của nam châm vĩnh cửu và nhả phanh. 

Các điều kiện có thể gây ra sự dao động của dòng điện, chẳng hạn như thay đổi nhiệt độ hoặc nhiệt độ quá cao không phù hợp với phanh ngắt nguồn nam châm vĩnh cửu.