想要最小，最轻，功率最低的制动器的工程师应该与他们的制动器供应商在设计项目的早期阶段。等到该过程的后期，将会导致对这三个重要设计考虑事项中的一个或全部做出妥协。
通过布莱恩·马瑟|工业产品经理•Ogura工业集团。
由于柏拉图曾经说过，一个男人的衡量标准是他用权力所做的。Of course the ancient Greek philosopher wasn’t referencing motion control with that statement, but it holds true here as well: Electrification and batteries in our modern world demand top efficiency from all components, including clutches and brakes … because there’s no workaround for the fact that electrical power P = V×I … and electrical power dissipated Pd=我2R。
事实上，使用电磁刹车可以节省电力。冷却器的运行更有利于效率和机器设计寿命…通常，通过定制优化刹车性能是可能的。
这里显示的是一个标准的弹簧应用制动与压力板(黄色切圆角部分)持有线圈体(蓝色切圆角部分围绕线圈)时，线圈是通电的。图片由小仓实业公司提供。
考虑一下电磁弹簧制动是如何工作的:这些制动器机械地承载负载，但电动地驱动释放负载。因此，在没有动力的情况下，刹车会停止，并将轴固定在适当的位置，以防止旋转。事实上，一些现代的驻车制动器在乘用车使用这种设计:制动器释放的应用的动力，以允许车轮转动。
哪里的设计目标更强大?移动机器人和电池供电设备的迅速采用使功率密度比以往任何时候都更加重要。这些应用的电磁制动器必须尽可能地减少功率。这就为基本设备的运行提供了更多的电力，更长的电池寿命，更低的运行成本，以及更健康的环境。设计工程师可以通过三种方式限制电磁制动器的功率——通过定制优化制动器，采取措施保持制动器凉爽，选择轻量制动器，以及在制动器上使用功率控制器。
如何自定义制动器：领先的制动器制造商为运动设计师提供支持性工程和应用专业知识。许多人在线申请提交形式使第一次评论更方便。当然，定制并不能改变电磁制动器的功能，但对制动器的气隙、弹簧力、材料、线圈和磁通路径进行设计修改，可以显著改善性能。
脉冲宽度调制:磁通量采用阻力最小的路径。因此，在最初应用电流到制动线圈的毫秒内，制动器脱离和电感改变。准确的响应时间是一个功能的制动尺寸和设计。在这种分离制动状态下，机械压盘与线圈本体接触。此外，磁通量不再需要通过气隙距离来关闭电磁电路。
一旦制动器脱离，可以降低功率，使制动器处于脱离状态。这是提高效率最有用的设计方法，因为毕竟，最大的电流应该用于工作，浪费的功率应该被最小化。
这里，脉宽调制(脉宽调制）对于将动力放入制动器以保持其脱离，是必不可少的。事实上，使用PWM输入的制动器可以期望在保持过程中消耗50％的功率......一些24V制动器可以平均到约7 V - 较近70％的节能。
注意到这个PWM输入到刹车的低平均电压。
过励磁是另一种提高设计效率的技术。它可以让设计师在给定的尺寸下获得更大的扭矩。例如，当断开弹簧施加的12v线圈制动器时，当制动器线圈磁力吸引压力板并压缩弹簧时，过激程序可能会在短时间内施加24v。一旦压盘接触到线圈体，所需的功率下降。注意:过励磁应该只在制动器有专门为这种操作设计的线圈的应用场合使用。毕竟，我们的目标是生产能够满足人们寿命期望的长效产品。
Ogura公司的OCP25型电源是一种过励磁和弱励磁电源，适用于断电制动的PWM控制方法。
保持酷：结合过励磁和PWM降低了制动器上的总平均电压，从而消除了线圈中的过量热堆积（来自浪费的能量）。由于线圈温度升高，因此其抗性较为益处。相反，恒定电阻的恒定情况也将看到增加的功率要求。因此，为了防止浪费功率，保持刹车酷就是去的方式。
竞争设计目标 - 消除重量：除非现有的设计是一种压路机，否则在新建筑中增加额外的重量是没有意义的。虽然很容易使用一个表面很大的刹车散热，但这在大多数移动应用中是不实际的。相反，设计工程师应该专注于消除移动机器人和电气化项目中的超重。更低的重量需要更少的动力传动系统，通常可以提高响应时间，以更好的整体性能。与制动器相关的重量可以通过以下几种方式减少:
- 通过消除部分
- 通过在马达端钟上安装刹车
- 从刹车法兰上拆卸不需要的材料。
此外，制动器应针对特定应用设计，以满足扭矩、温度、速度、惯性、占空比和安装要求。定制可以在最小化权重的同时优化性能。
这些制动器提供标准扭矩，但比同等输出扭矩的制动器更薄更轻。图片由小仓实业公司提供。
双稳定制动器是另一个有效的选择
存在另一种制动解决方案称为双稳定制动器的应用需要节省电力。只要想想占空比对效率的影响就知道了——毕竟，驱动事件越少，节能效果越好。双稳定制动器只有在功率脉冲发送到制动器时才会启动，从而使制动器的状态从啮合状态变为脱离状态，反之亦然。
双稳定的制动技术在航空航天应用中使用了多年 - 包括卫星上的太阳能翅膀。传统上，这些应用需要在无需维护的一生中需要有限的循环。现在一些新的应用程序正在使用双稳态技术......包括车辆上的水泵离合器。在这里，泵通常啮合......但偶尔脱离发动机冷却时有助于排放。双稳定的制动器为AGV，电动汽车和移动机器人提供了相同的节能。
但有一点需要注意:发电是有代价的。双稳定制动器设计通常使用永磁体来获得功能。与标准弹簧制动相比，这些子组件可能比较昂贵。这就是为什么在设计过程中应该尽早评估各种制动技术的优缺点，以得出最佳的运动解决方案。扭矩、尺寸、重量、温度、性能和成本应该是评估的一部分。
了下:运动控制提示，刹车•离合器
