设计工程师为应用选择伺服电机和数字驱动器时,应该考虑能耗制动以及再生电阻制动的需求。 这两个术语有时可互换使用,因为这两种类型的制动都涉及处理再生能量。 但能耗制动和再生电阻制动之间存在细微差别。

什么是能耗制动?

如果在伺服电机运行时遇到突然关闭而此时伺服电机的转速不为零,例如,由于断电或由报警触发的紧急停止,数字伺服驱动器无法再控制伺服电机。这意味着除非有一些防止动作的机制,否则机械动作仍然会继续,直到来自负载的所有动能及其自身的转动惯量消耗完毕。

由于系统中的机械损耗通常仅消耗少量能量,因此动作距离可能很长。这种过长的停止距离可能会导致设备损坏和/或人身伤害。

这个时候,能耗制动就显示至关重要。它利用伺服电机转动时产生的再生功率来制动伺服电机。伺服电机的动能转换为电能,并通过电阻转换成热量来消耗,以停止伺服电机。 简而言之,能耗制动是通过在伺服电机的端子U,V和W之间连接电阻来快速停止旋转状态的伺服电机。

如下是可能激活能耗制动回路的一些情况:

伺服警报发生:在默认的参数设置下,伺服驱动器将在发生报警时采取能耗制动来停止伺服电机。在有些项目中,客户可以通过调节参数设置来避免部分警报导致不必要的停机。

移动超程:在正向或反向位置触碰到进行行程限制的限位开关。

主电源关闭:回路中伺服驱动器或伺服电机的主电源被关闭。

什么是再生能量?

在数字伺服驱动器控制下的伺服系统中,当伺服电机的输出转矩与轴旋转方向相反时,电机便变成了发电机……并且所产生的能量会流回驱动器,有可能烧坏驱动器。而返回驱动器的能量被称为再生能量。几种产生再生能量的例子:移动负载减速; 降低垂直载荷; 过载的轧辊。

什么是再生电阻制动?再生能量在减速期间返回到驱动器,因为电动机必须施加与旋转方向相反的扭矩以停止负载。

例如,当降低没有配重的负载时,重力驱使负载下降,而电机必须施加相反的扭矩以控制负载。

同样,在驱动过载的轧辊时,电机需要施加与旋转方向相反的扭矩。在这两种情况下,再生能量都会返回到驱动器。这些再生能量返回到伺服驱动器后,被总线电容吸收,导致的总线直流电压升高。

当有大量的能量积蓄后,这能量必须尽快消耗以保护驱动器本身。制动晶体管导通,让总线电流流过制动电阻。 该过程称为再生电阻制动。

不少制造商在数字伺服驱动器中设置内置电阻以消耗一些再生能量……但如果超过内置电阻处理的再生能量,则需要安装外部再生电阻。

MOONS’的RC880再生放电箝,能够有效保护你的步进伺服驱动器以及伺服驱动器。