一种节能电磁制动器的制作方法

本实用新型属于制动器技术领域，具体涉及一种节能电磁制动器。

背景技术：

电磁制动器应用于多种领域，如电梯，大型游乐设备，汽车，航天，等的自动控制。电磁制动器是通过电能转换为磁场，再由磁场产生的磁力，作用于电磁铁中的铁芯，使铁芯动作。电磁制动器的应用就是铁芯动作所产生的力。

从理论分析和实践证明，启动功率远远大于维持功率；对于大行程时启动功率要求大于维持功率更多，大功率启动，小功率即可维持。而且维持时间较长，比如扶梯上的电磁制动器启动后，只要不停机，就要一直维持，仍用原电流电压，不仅造成大量能源浪费，而且温升过高带来诸多庇端；对于单端大行程电磁制动器，尤其重要.

传统的方法是采用串入电阻的方法实现维持，仍浪费能源；另一种方法采用电子电路，按设定值启动时给出启动电压，维持时给出维持电压，由于采用较多的电子元件，降低可靠性和提高了成本。

电磁制动器应用于多种领域，如电梯，大型游乐设备，汽车，航天，等的自动控制；电磁制动器是通过电能转换为磁场，再由磁场产生的磁力，作用于电磁铁中的铁芯，使铁芯动作。电磁制动器的应用就是铁芯动作所产生的力。

在忽略铁心磁阻的影响和漏磁作用，电磁铁吸力的公式为

F电磁力，IN安匝数，S铁芯截面积，μ0磁导率，δ行程。

从上式可见电磁铁吸力F与工作气隙即行程δ的平方成反比。

当δ→0时F→∞

电磁制动器启动时工作气隙，即行程最大，磁路磁阻最大激磁电流大部分消耗在工作气隙。而维持工作气隙理论上可视为0，铁心已吸合，其力应趋于无限大。由于铁心面不平，或有灰尘，油渍，水汽等相当气隙，不能完全吸合，并且负载力的作用下还需支撑力，所以维持时需要力，但很小的功率便可以保证维持力。

初始位置电磁吸力

吸合后电磁吸力

吸合后需要的电磁吸力仍按启动时力计算

Pmin« Pmax

以某电磁制动器试验，直流110V启动，降低电压直至25V仍可维持。

从理论分析和实践证明，启动功率远远大于维持功率。对于大行程时启动功率要求大于维持功率更多。大功率启动，小功率即可维持。而且维持时间较长，比如扶梯上的电磁制动器启动后，只要不停机，就要一直维持。仍用原电流电压，不仅造成大量能源浪费，而且温升过高带来诸多庇端。对于单端大行程电磁制动器，尤其重要.

传统的方法是采用串入电阻的方法实现维持，仍浪费能源。另一种方法采用电子电路，按设定值启动时给出启动电压，维持时给出维持电压。由于采用较多的电子元件，降低可靠性和提高了成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有电磁制动器浪费能源的特点，提供了一种节约能源、降低温升，可以保持启动功率PQ不变，维持功率PW降低，并刚好满足安全运行要求的功率的节能电磁制动器。

一种节能电磁制动器，它包括：壳体1、第一绕组2、第二绕组3、摩擦片4、衔铁5、输出轴6；所述的壳体1呈环状，一侧设有环形绕组槽11；所述的第一绕组2、第二绕组3设置在绕组槽11内；所述的第一绕组2、第二绕组3分开设置；所述的第一绕组2的线径小于第二绕组3的线径；第二绕组3设置在绕组槽11的内侧；第一绕组2设置在绕组槽11的外侧；

还包括时间继电器8；第二绕组3、第一绕组2分别接入时间继电器8；第二绕组3的A接①， B接④。第一绕组2的C接③，D接②，③、④为动触点；

还包括第三绕组8、控制器9；所述的控制器9控制第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8的相互之间的连接方式；其中电磁制动器负重启动时第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8均并联；电磁制动器的一般启动时第三绕组8、第二绕组3并联后与第一绕组2串联；电磁制动器的重负载时第一绕组2、第三绕组8并联后与第二绕组3串联；电磁制动器的一般负载时第一绕组2、第二绕组3并联后与第三绕组8串联；电磁制动器的空负载时第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8均串联。

一种节能电磁制动器，它包括：壳体1、第一绕组2、第二绕组3、摩擦片4、衔铁5、输出轴6；所述的壳体1呈环状，一侧设有环形绕组槽11；所述的第一绕组2、第二绕组3设置在绕组槽11内；所述的第一绕组2、第二绕组3分开设置；所述的第一绕组2与第二绕组3的两端由引线口7引出；所述的摩擦片4安装在壳体1上，绕组槽的外侧；所述的衔铁5同轴设置，衔铁5与输出轴6由螺栓51固定连接，衔铁5与输出轴6之间设有垫片61；所述的第一绕组2的线径小于第二绕组3的线径；第二绕组3设置在绕组槽11的内侧；第一绕组2设置在绕组槽11的外侧；还包括时间继电器8；第二绕组3、第一绕组2分别接入时间继电器8；第二绕组3的A接①， B接④。第一绕组2的C接③，D接②，③、④为动触点；本实用新型具有节省能源、温升小、设计优化、质量高、成本低的优点和效果。

附图说明

图1为本实用新型一种节能电磁制动器的结构图；

图2为本实用新型一种节能电磁制动器的启动状态原理图；

图3为本实用新型一种节能电磁制动器的启动状态原理图；

图4为本实用新型一种节能电磁制动器的维持状态原理图；

图5为本实用新型一种节能电磁制动器的维持状态原理图。

具体实施方式

实施例1：一种节能电磁制动器

请参见图1-5，一种节能电磁制动器，包括：壳体1、第一绕组2、第二绕组3、摩擦片4、衔铁5、输出轴6；

所述的壳体1呈环状，一侧设有环形绕组槽11；

所述的第一绕组2、第二绕组3设置在绕组槽11内；

所述的第一绕组2、第二绕组3分开设置；第一绕组2的线径小于第二绕组3的线径；

第二绕组3设置在绕组槽11的内侧；第一绕组2设置在绕组槽11的外侧；

所述的第一绕组2与第二绕组3的两端由引线口7引出；

所述的摩擦片4安装在壳体1上，绕组槽的外侧；

所述的衔铁5与输出轴6同轴设置，衔铁5与输出轴6由螺栓51固定连接，衔铁5与输出轴6之间设有垫片61。

实施例2：一种节能电磁制动器

请参见图1-5，一种节能电磁制动器，包括：壳体1、第一绕组2、第二绕组3、摩擦片4、衔铁5、输出轴6；

所述的壳体1呈环状，一侧设有环形绕组槽11；

所述的第一绕组2、第二绕组3设置在绕组槽11内；

所述的第一绕组2与第二绕组3的两端由引线口7引出；

所述的摩擦片4安装在壳体1上，绕组槽的外侧；

所述的衔铁5与输出轴6同轴设置，衔铁5与输出轴6由螺栓51固定连接，衔铁5与输出轴6之间设有垫片61。

所述的第二绕组3线径大于第一绕组2线经；

所述的第二绕组3为主绕组，粗线径，绕在里端，发热小，便于降低温升；

所述的第一绕组2为副绕组，为细线径，绕在外面，便于散热；粗细线径配合，便于调整阻值；

所述的第二绕组3、第一绕组2并联时阻值为RQ，串联时阻值为RW；

所述的PQ为启动时满足的启动功率，PW为维持时满足带动维持功率；

采用常规的方法按要求设计出电磁制动器，这样直流供电电压V，制动力F，线圈阻值R，行程，整体结构等全部确定。以此为基础，进行实验。

直流供电电压改写为VQ,即启动电压，线圈阻值为RQ,在工作条件下启动，然后降低电压至VW,满足维持电压的要求，计算功率出功率。

所述的一种节能电磁制动器还包括时间继电器8；第二绕组3、第一绕组2分别接入时间继电器8；第二绕组3的A接①， B接④。第一绕组2的C接③，D接②，③、④为动触点；

启动时, 时间继电器8通电①、③触点相联，②、④触点相联，两绕组并联启动，启动功率为PQ, 延时后时间继电器8断电，③、⑤相连，④、⑥相连两绕组串联维持,维持功率为PW。

设置时间继电器通电时间大于制动器启动到维持时间后断电；时间继电器将两线圈由并联转换为串联。

实施例3：一种节能电磁制动器

请参见图6，一种节能电磁制动器，包括：壳体1、第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8、摩擦片4、衔铁5、输出轴6、控制器9；

所述的壳体1呈环状，一侧设有环形绕组槽11；

所述的第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8设置在绕组槽11内；

所述的第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8分开设置；第一绕组2的线径小于第二绕组3的线径，第二绕组3的线径小于第三绕组8的线径；

第二绕组3设置在绕组槽11的内侧；第一绕组2设置在绕组槽11的中间，第三绕组8设置在绕组槽11的中间的外侧；

所述的第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8的两端由引线口7引出；

所述的第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8连接在控制器9上；

所述的控制器9控制第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8的相互之间的连接方式；

其中电磁制动器负重启动时第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8均并联；

电磁制动器的一般启动时第三绕组8、第二绕组3并联后与第一绕组2串联；

电磁制动器的重负载时第一绕组2、第三绕组8并联后与第二绕组3串联；

电磁制动器的一般负载时第一绕组2、第二绕组3并联后与第三绕组8串联；

电磁制动器的空负载时第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8均串联；

所述的摩擦片4安装在壳体1上，绕组槽的外侧；

所述的衔铁5与输出轴6同轴设置，衔铁5与输出轴6由螺栓51固定连接，衔铁5与输出轴6之间设有垫片61。

使用时，控制器9控制第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8之间的串联并联关系，由于第一绕组2的线径小于第二绕组3的线径，第二绕组3的线径小于第三绕组8的线径；三组绕组的阻值分别为第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8；经控制器9的控制，可以得出绕组的总阻值为： 第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8均并联、第一绕组2、第二绕组3并联后与第三绕组8串联、第一绕组2、第三绕组8并联后与第二绕组3串联，第三绕组8、第二绕组3并联后与第一绕组2串联、第一绕组2、第二绕组3、第三绕组8均串联五种情况，五种情况的绕组总阻值不同，不同的阻值对应着不同的使用功率，可以分别对应电磁制动器的不同使用条件，即电磁制动器的负重启动时所需功率、启动时所需功率、重负载保持功率、一般负载保持功率、空负载保持功率；不同的绕组阻值之间根据需要进行切换，可以更精确的控制用电量，达到节能的目的。