舵机用抗振动永磁式制动器的研究与设计
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【摘 要】 在航空航天产品应用中，由于传统摩擦式电磁制动器在振动下，容易出现锁制力矩消失，动作不灵敏等问题。针对上述问题设计一种新型永磁式电磁制动器，对其结构及工作原理进行研究设计，用Ansoft Maxwell软件对其制动性能进行仿真分析，对该新型制动器与传统摩擦式电磁制动器进行振动试验，对比两种制动器锁制力矩变化及抗振动能力。
【关键词】 永磁式 制动器电磁仿真 抗振动
引 言
电磁制动器是现代生产中常见的一种自动化执行元件，具有使运动部件减速、停止或保持停止状态等功能，其操作简单、反应较快[1]。电磁制动器多与电机配套使用，主要包括通电解锁、断电制动两个工作过程。电磁制动器主要有摩擦式电磁制动器和粉末电磁制动器等多种形式[2]。由于摩擦式电磁制动器结构及工作原理简单，使其得到了广泛应用。但传统摩擦式电磁制动器体积大，在恶劣环境下，容易出现锁制力矩消失，动作不灵敏、安全可靠性差等问题。尤其在航空航天产品应用过程中，对制动器的体积、质量、精度、可靠性等方面要求较高，在振动剧烈的情况下，仍需制动器能够实现可靠制动。然而传统摩擦式电磁制动器在振动环境下经常出现锁制力矩消失的情况，无法实现精准制动，进而偏离预设轨迹。针对传统摩擦式电磁制动器，在振动环境下容易出现锁制力矩消失的问题。设计一种体积小、安全可靠、便于安装的新型永磁式电磁制动器。
1 永磁式电磁制动器结构及工作原理
1.1 永磁式电磁制动器结构
永磁式电磁电制动器主要由动铁芯和静铁芯组成，整体结构如图1所示。其中动铁芯主要包括动铁芯基座、弹簧、摩擦片、铆钉，静铁芯主要包括电枢、外壳、内壳、磁钢、端环，如图2所示。传统摩擦式电磁制动器主要由磁轭、衔铁、摩擦盘、盖板、轴套、导柱、弹簧、螺钉组成，如图3所示。
永磁式摩擦制动器与传统摩擦式电磁制动器结构的主要区别在于，电磁制动器与电机输出轴之间由传统的摩擦副连接变为磁性副连接，磁性副在摩擦副的基础上减少了摩擦盘和衔铁，结构较为简单。
1.2 永磁式电磁制动器工作原理
永磁摩擦式电磁制动器工作过程分为制动过程和解锁过程。
制动原理：制动器断电时，制动器中只存在...
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