一些行业正在创造新的机会，使相机、传感器、电池、处理器和通信等技术在消费产品中无处不在。在这种设计采用微型格式的地方，电磁制动器是佼佼者。
哦，时代在改变。Zoom会议是常态。全世界的孩子都在体验网络教育。机器人正在采摘我们的农产品。医生们站在几英里外给病人做手术。
这种发展是出于必要性、方便性、健康、安全和消费者需求。它们也是制造业进步以及更强大的设计和计算选项的结果。
事实上，在医疗，机器人，航空航天许多新的应用，和汽车行业需要紧凑的移动设计。这些经常使用小型电动马达......和这些电机有时需要制动或离合器。正如我们将探索，电磁制动器往往是最合适的补充，这样的设计。
一些电磁弹簧应用的控股制动器从小仓直径下降到10毫米。
在医疗器械的微型制动器的应用程序
在医学行业，微型电磁电动机和制动器在治疗工具和手术设备中工作。
考虑如何将摄像机和感应设备都那么厉害先进，医务人员现在可以看到身体里面的东西了详细万万没有想到之前...并且可以使用精确控制到病人体内的小设备运行以将关注的范围领域。以类似的方式，最新的手术设备操作与外科医生经由机器人辅助功能的驱动控制动作。这种功能提供了更好的手术效果与微创手术，恢复快的时间，并降低从开始到结束的总成本。在某些情况下，医生甚至可以从另一个房间，甚至另一个城市执行手术。
对于这些应用中的机器人和手持电池供电设备，设备必须非常可靠，具有最高的精度。在这里，高比率变速箱上的电机输出帮助精确定位-保持最高水平的安全。在许多这样的设计中，运动轴上的电机也需要制动器来保持和紧急停止。挑战在于，这些设备中的刹车必须是轻量化的，低功率要求的人机工程学和寿命。
电磁体制动在机器人行业中使用
机器人产业是不同的......我们刚刚谈到了医疗机器人。还有其他的工业级移动机器人具有一些共同点：在电机和制动器的关节机器人手臂必须是轻量级的，这样快速移动的武器惯性较小 - 和关节扭矩容量的最高金额。少惯性装置需要较少的功率，更快的响应和更多的输出。
For example, a brake with a 10-mm OD and 9-mm width weighing 7 g can disengage with overexcitation for a short period at 4 W — and stay disengaged with only 0.34 W. Any extra weight means more power loss on a mobile robot’s battery. Though batteries are longer-lasting than ever before, it’s still a common design objective to have more uptime with less charge time and minimal operating cost.
在机器人技术，更小和更薄制动器允许更大的系统输出。毕竟，一个适当地定制和优化制动能够以最低的重量和最低功率需求可能的最高保持转矩 - 尤其是由具有最大化的磁通量强度电磁变化。正确指定刹车也能承受数百万次可靠的 - 防止停机时间，在一个机器人的应用程序可以花费显著的钱......和其他阻碍操作为好。
事实上，轮盘驱动器的电机制动器对于倾斜，人员安全或产品安全尤为重要。该捕获是移动机器人的任何维修可能需要的是往往超出任何知识人员。因此，这些机器人可以从刹车中受益，这可以在宽温度范围内甚至暴露于水分。在这里，采用特殊材料和密封设计的制动器 - 特别是与电动机壳体终止的双重饰面的制动器。
这些是小仓的标准系列薄电磁弹簧应用制动器。
小仓的标准系列电磁弹簧加压制动器的确实非常薄。
航空航天用电磁制动器的特例
在航空航天应用中，功率和重量是最重要的。无论是安装在战斗机的襟翼制动器还是私人飞机的座椅制动器上，主要的设计目标都是一样的。这些制动器必须以最小的尺寸、重量和功率提供最大的扭矩输出。在这个行业中，重量与功率和总成本之间有着严格的关联。
难怪在航空航天应用中，使用定制的刹车通常是有意义的。在这里，制动器必须经常经受住广泛的操作温度和其他极端条件，诱导最高的线圈电阻。正如我们将探索更多的细节，低功率要求电磁制动器也有助于减少热积聚。
微型制动器汽车上的应用
汽车行业越来越专注于生产电动和自动驾驶汽车。这种设计大量使用了电动机和电动机制动器。举个例子:电动门系统中的执行器需要具有典型汽车规格和质量的制动装置。转向系统通常需要使用小型电动马达、刹车和离合器的自动和手动转向功能。事实上，人们现在期待着汽车上的一系列新功能……这些功能通常由基于电动马达的执行器驱动，以提供更方便、安全和服务。因此，多年前引入的电动滑动厢式车门的便利性，现在可以在电动门和电动皮卡的后挡板等地方看到。在自动驾驶汽车上，这种动力门功能不是额外的，而是车辆可用性的核心。
在这些应用中，制动器必须适合特别狭窄的空间，成本相对较低，可靠性较高，并能够提供精确的扭矩。由经验丰富的汽车供应商以先进的制造技术制造的制动器在这里表现突出。这导致了在越野车和建筑设备的电气化中使用电磁制动变化——在它们的车轮驱动系统和其他子系统中。
微型制动细节
所有这些应用中的制动器通常是电磁弹簧施加的断电制动变化，有些小到8毫米外径。这样的制动器可以可靠地处理扭矩负载的电机与他们的尺寸对。有些模型可以薄到9毫米——圆形或方形。限制制动器厚度的因素包括压力板、摩擦材料、盖板、气隙、线圈和线圈本体。当需要控制止动或更高的扭矩密度时，永磁式制动器可能是最合适的。
适应编码器:小型电动机常装有编码器。在这种情况下，可以进行调整，安装刹车和编码器。通常情况下，刹车体的设计允许在里面安装编码器。这就要求电机制造商或设备OEM与制动器制造商合作。
这是一个标准的电磁制动器的分解图。
定制:为了优化制动器的扭矩能力，微型制动器的气隙被最小化。这是通过制造技术，不同于那些用于制造更大的制动器。此外，通过特殊的建模软件和组件制造商的经验，通量路径被最大化。进一步最大限度的扭矩是摩擦材料特别选择的应用，在手边。
注意，大多数持有制动器使用摩擦材料，提供更高的扭矩比动态制动器。后者采用摩擦材料有较低的摩擦系数(虽然更适合限制摩擦磨损)。静态制动通常被设计为能够承受一些紧急停止。
制动器的弹簧力也可以优化设计，以提供最高可能的扭矩。
功率密度：减少刹车上的气隙还有第二个目的——限制动力需求。考虑过激如何能脱离弹簧施加的动力制动。这是快速短时间的爆发力，然后是一个较低的电源，以维持脱离状态。这很有用，因为它需要更多的动力来脱离一个刹车，而不是保持它脱离。举例来说，可以设计在24v时断开刹车，但随后可以将功率降至7v，以保持断开。这样的操作也有助于减轻热积聚在线圈的身体。
以上：当施加功率时，将创建磁通量。这反过来又拉向线圈主体压板 - 压缩弹簧和释放所述摩擦盘以允许旋转。气隙是电磁弹簧施加制动的关键特征。在切除所示的气隙是与制动接合，并且没有施加功率。
如何建立在定制制动器中的功能？嗯，它通过优化设计阶段的磁通量来完成。从基本物理学中召回磁通量自然遵循最小阻力的路径。在电磁制动器内，在接合时需要较强的磁通量以跳动气隙。而且，弹簧施加的弹簧需要压压，因为压板穿过气隙。一旦压缩，压力板接触现场线圈......并且电力施加的电力坚固。
成本：考虑因素比比 - 尽管前期成本成本是最明显的。安装有成本。大多数微型制动器安装在电机轴上的压配合。扭矩非常低，因此机械配合通常足以防止滑动。较大的制动器仍然具有D或Double-D轴配件或用于低振动应用的套装。汽车应用往往有一个花键合身。
体重也可以被认为是移动应用的成本因素，因为这些基于所需的负载和电池功率每磅具有相关的美元成本。
其他成本因素包括设计的预期寿命、维护要求和保修期。大多数电机制动器的额定寿命应与电机或应用程序相同，但如果制动器或电机被额定为维修部件，那么维修就成为设计成本的一部分。当然，保修包括客户关系的价格、品牌实力、时间损失、保修过程和潜在的产品更换。
这些电磁弹簧制动装置来自Ogura的MCNB系列。他们是适合小型医疗，机器人和航空航天应用。
仔细考虑你的刹车供应商
考虑到当今世界的技术突飞猛进，以及将设计快速推向市场的必要性，我们没有时间在细节上犯错。工程师们希望设计出最佳的解决方案，并确信其性能将如预期的那样，而且他们的供应商能够以可靠和一致的方式交付设计组件。如果在初始阶段没有对应用程序进行全面的审查，那么失败的测试和重新测试可能会造成时间和金钱上的巨大损失。
在许多设备原始设备制造商中，资源可用性也是稀缺的。通过选择一个有经验和前瞻性的供应商，可以预见问题，甚至在测试过程开始之前就可以讨论解决方案。重量和功率要求可以最小化，组件可以优化——以及产品尺寸和成本。
制动器的供应商可以超过零部件供应商;他们可以是解决方案供应商。但在他们的专业知识和经验的兽医你的刹车供货商，并寻找具有高容量的可重复性在其制造和经验是你类似的应用制动厂家。此外，在设计的最初阶段要求他们输入：您可能找到解决你还不知道你有问题。
小仓实业公司ogura-clutch.com
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