CN217977131U - 电磁制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁制动器，属于机械制动技术领域，包括制动器本体和安装于制动器本体的整流器；其中，整流器的控制电路包括电源输入端、TVS二极管、整流模块和电源输出端，TVS二极管与整流模块并联设置，且TVS二极管设置于电源输入端与整流模块之间，整流模块通过电源输出端与制动器本体中的电磁线圈连接。整流器的控制电路中去掉传统的压敏电阻，在电源输入端设置了TVS二极管，TVS二极管与整流模块并联设置，TVS二极管具有极快的响应时间和极高的浪涌吸收能力，且极难失效，能够保证整流模块及电磁线圈的长时间有效性，保证整个电磁制动器的长时间有效性，尽可能地避免设备停机、工厂断电甚至火灾等严重后果。

Description

电磁制动器

技术领域

本实用新型属于机械制动技术领域，具体涉及一种电磁制动器。

背景技术

电磁制动器通常使用交流电源，因此，需要通过整流器将交流电转换为直流电，直流电通过电磁线圈产生磁场和电磁力来控制电磁制动器的动作。整流器包括二极管等电子元件，此类电子元件遇到超过其额定电压的浪涌电压时，很容易出现被击穿的情况。

传统的解决方式是，在整流器的输入侧并联一个压敏电阻，压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。

虽然压敏电阻可以保护整流器不被浪涌电压破坏，但是，当压敏电阻承受电压的多次冲击或自身老化时，会出现漏电流，并且迅速增加发热导致过热损坏，从而出现短路的情况，进而导致整流器及电磁制动器失效，还可能会导致设备停机、工厂断电甚至火灾等严重后果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电磁制动器，旨在解决传统电磁制动器的整流器通过压敏电阻避免浪涌电压破坏，但当压敏电阻承受电压的多次冲击或自身老化时，会出现漏电流，并且迅速增加发热导致过热损坏，从而出现短路的情况，进而导致整流器及电磁制动器失效，还可能会导致设备停机、工厂断电甚至火灾等严重后果的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供一种电磁制动器，包括制动器本体和安装于所述制动器本体的整流器；其中，所述整流器的控制电路包括电源输入端、TVS二极管、整流模块和电源输出端，所述TVS二极管与所述整流模块并联设置，且所述TVS二极管设置于所述电源输入端与所述整流模块之间，所述整流模块通过所述电源输出端与所述制动器本体中的电磁线圈连接。

在一些可能的实现方式中，所述TVS二极管设有一个或多个，多个所述TVS二极管串联连接。

在一些可能的实现方式中，所述整流模块包括多个整流二极管，多个所述整流二极管构成半波整流、全波整流和桥式整流中的一种。

在一些可能的实现方式中，所述整流模块包括多个整流二极管，多个所述整流二极管以贴片方式设置于所述整流器的电路板，所述TVS二极管以贴片方式设置于所述整流器的电路板。

在一些可能的实现方式中，所述TVS二极管设有多个，多个所述TVS二极管分为两组，两组所述TVS二极管之间设置有多个所述整流二极管，且在两组所述TVS二极管之间的电路板区域形成有安装至所述制动器本体的安装孔。

在一些可能的实现方式中，所述电源输入端和所述电源输出端均设置于所述整流器的电路板的同一侧。

在一些可能的实现方式中，所述电源输入端包括正极输入端子和负极输入端子，所述电源输出端包括正极输出端子和负极输出端子，所述正极输入端子、所述正极输出端子、所述负极输出端子和所述负极输入端子依次排列设置。

在一些可能的实现方式中，所述整流器通过绝缘紧固件设置于所述制动器本体的外壁。

在一些可能的实现方式中，所述整流器的电路板开设有安装孔，所述制动器本体的外壁开设有固定孔，所述绝缘紧固件依次穿设于所述安装孔和所述固定孔。

在一些可能的实现方式中，所述整流器的表面覆盖有热缩套。

本实用新型提供的电磁制动器至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型提供的电磁制动器，其中，整流器的控制电路中去掉传统的压敏电阻，在电源输入端设置了TVS二极管，TVS二极管与整流模块并联设置，TVS二极管具有极快的响应时间和极高的浪涌吸收能力，当TVS二极管的两端经受瞬间的高能量冲击时，能以极高的速度将两端之间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而将两端电压钳制在一个预定的数值上，进而保护后面的整流模块中的元器件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击，TVS二极管的寿命及性能不会因为经受高电压冲击而衰弱，因此，TVS二极管极难失效，能够保证整流模块及电磁线圈的长时间有效性，保证整个电磁制动器的长时间有效性，尽可能地避免设备停机、工厂断电甚至火灾等严重后果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的电磁制动器的结构示意图；

图2为图1所示电磁制动器去掉绝缘紧固件和热缩套时的结构示意图；

图3为图1所示电磁制动器去掉绝缘紧固件和热缩套时的另一角度结构示意图；

图4为图3所示整流器的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中整流器的控制电路的电路图；

图6为本实用新型另一实施例中整流器的控制电路的电路图。

附图标记说明：

1、电磁制动器，100、制动器本体，COIL、电磁线圈，200、整流器，210、电源输入端，220、TVS二极管，D1、第一TVS二极管，D2、第二TVS二极管，230、整流模块，D3、第一整流二极管，D4、第二整流二极管，D5、第三整流二极管，D6、第四整流二极管，240、电源输出端，250、电路板，251、安装孔，300、绝缘紧固件，400、热缩套。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“连接于”、“连接”、“设置于”、“设于”、“固设于”另一个元件时，均可以存在或不存在居中元件。此外，当元件被称为“连接”、“连接于”另一个元件时，可以根据本领域技术人员的常规理解，对应地解释为机械连接、电性连接、通信连接等。本文中，“多个”指两个及以上数量；“若干个”指一个及以上数量。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

请一并参阅图1至图6，现对本实用新型实施例提供的电磁制动器1进行说明。

请参阅图1、图5和图6，本实用新型实施例提供了一种电磁制动器1，包括制动器本体100和安装于制动器本体100的整流器200；其中，整流器200的控制电路包括电源输入端210、TVS二极管220、整流模块230和电源输出端240，TVS二极管220与整流模块230并联设置，且TVS二极管220设置于电源输入端210与整流模块230之间，整流模块230通过电源输出端240与制动器本体100中的电磁线圈COIL连接。

需要说明的是，整流器200输出的直流电通过导线连接至电磁线圈COIL，通过电磁线圈COIL可以产生磁场和电磁力来控制电磁制动器1的动作，例如，失电式制动方式为：当接通电源时，制动器本体100内的摩擦盘可以灵活转动，当断开电源时，制动器本体100内的摩擦盘被弹簧压紧，产生制动力矩。可以理解的是，本实用新型实施例并不限制电磁制动器1的制动方式，也不限制制动器本体100的结构组成。

本实用新型实施例中，TVS二极管220，即瞬态电压抑制二极管（TransientVoltage Suppression Diode），是一种新型的高效电路保护器件，具有极快的响应时间和极高的浪涌吸收能力。本实用新型实施例中可以采用单向的TVS二极管220，也可以采用双向的TVS二极管220。

本实用新型实施例中，将TVS二极管220替换传统的压敏电阻，经过实际使用反复验证，上述电磁制动器1在复杂电气环境使用中不会因为浪涌电压而损坏。

本实用新型实施例提供的电磁制动器1至少具有以下技术效果：与传统技术相比，本实用新型实施例提供的电磁制动器1，其中，整流器200的控制电路中去掉传统的压敏电阻，在电源输入端210设置了TVS二极管220，TVS二极管220与整流模块230并联设置，TVS二极管220具有极快的响应时间和极高的浪涌吸收能力，当TVS二极管220的两端经受瞬间的高能量冲击时，能以极高的速度将两端之间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而将两端电压钳制在一个预定的数值上，进而保护后面的整流模块230中的元器件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击，TVS二极管220的寿命及性能不会因为经受高电压冲击而衰弱，因此，TVS二极管220极难失效，能够保证整流模块230及电磁线圈COIL的长时间有效性，保证整个电磁制动器1的长时间有效性，尽可能地避免设备停机、工厂断电甚至火灾等严重后果。

下面对TVS二极管220与整流模块230之间的设置关系进行举例说明，但并不局限于此。

请参阅图5和图6，在一些实施例中，TVS二极管220设有一个或多个，多个TVS二极管220串联连接。可以理解的是，在选择TVS二极管220的数量时，可以参考TVS二极管220自身的钳位电压、整流模块230的额定电压等因素。当TVS二极管220的数量设有多个时，可以是两个、三个、四个等以上数量，并且，多个TVS二极管220串联设置，如此可以实现较大的钳位电压。

在一些实施例中，整流模块230包括多个整流二极管，多个整流二极管构成半波整流、全波整流和桥式整流中的一种。可以理解的是，本实用新型实施例对于整流模块230的整流方式不做限制，可以选择常见的半波整流、全波整流和桥式整流中的一种。

示例性地，如图5所示，整流二极管设有两个，分别为第一整流二极管D3和第二整流二极管D4，第一整流二极管D3和第二整流二极管D4构成半波整流，并且，TVS二极管220设有两个，分别为第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2。第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2串联设置，第一TVS二极管D1的第一端与第一整流二极管D3的正极连接，第一TVS二极管D1的第二端与第二TVS二极管D2的第一端连接，第二TVS二极管D2的第二端与第二整流二极管D4的正极连接。

示例性地，如图6所示，整流二极管设有四个，分别为第一整流二极管D3、第二整流二极管D4、第三整流二极管D5和第四整流二极管D6，第一整流二极管D3、第二整流二极管D4、第三整流二极管D5和第四整流二极管D6构成桥式整流，并且，TVS二极管220设有两个，分别为第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2。第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2串联设置，第一TVS二极管D1的第一端与第一整流二极管D3的正极连接，第一TVS二极管D1的第二端与第二TVS二极管D2的第一端连接，第二TVS二极管D2的第二端与第三整流二极管D5的正极、第四整流二极管D6的负极均连接。

结合上述实施例的描述，在一个具体的实施例中，第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2的型号均可以为SMCJ440CA，第一整流二极管D3至第四整流二极管D6的型号均可以为S2Y，当然，在其他具体的实施例中，第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2也可以采用其他系列的型号，例如，SMAJ、SMF、SMBJ等系列型号，第一整流二极管D3至第四整流二极管D6的型号也可以采用其他系列的型号，例如，IN4001至IN4007、SS12、SS14等，对此不做限制。经过实际使用反复验证，上述电磁制动器1在复杂电气环境使用中不会因为浪涌电压而损坏。

下面对整流器200中的元器件空间分布关系进行举例说明，但并不局限于此。

传统的压敏电阻具有较大的体积，需要通过电路板的过孔进行焊接，无法实现整流器以SMT贴片（Surface Mounted Technology，表面贴装技术）的方式自动化生产。

为此，请参阅图2至图4，在一些实施例中，整流模块230包括多个整流二极管，多个整流二极管以贴片方式设置于整流器200的电路板250，TVS二极管220以贴片方式设置于整流器200的电路板250。

由于整流二极管和TVS二极管220的体积均相对较小，均可以支持SMT贴片工艺，因此，可以实现整个元器件的自动化生产，无需部分地采用过孔焊接和部分地采用SMT贴片的方式，极大地缩短了生产时间，实现了生产的高效性。

结合上述整流二极管与TVS二极管220的设置方式，如图4所示，在一些具体的实施方式中，TVS二极管220设有多个，多个TVS二极管220分为两组，两组TVS二极管220之间设置有多个整流二极管，且在两组TVS二极管220之间的电路板250区域形成有安装至制动器本体100的安装孔251。

具体地，可以根据TVS二极管220、整流二极管的数量和体积，进行二者在电路板250上的空间布局，以实现尽可能大的空间利用率和较小的整流器200体积。

本实施方式中，由于TVS二极管220的体积比整流二极管的体积相对大一些，因此，将多个TVS二极管220分为两组，且两组之间形成收容区域，在该收容区域内设置整流二极管，并且，在该收容区域内由于空间相对较大，可以形成安装孔251，该安装孔251用于将整流器200安装至制动器本体100。如此可以实现空间的有效利用率。

示例性地，如图4所示，TVS二极管220设有两个，分别为第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2，第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2间隔设置；整流二极管设有两个，分别为第一整流二极管D3和第二整流二极管D4，第一整流二极管D3和第二整流二极管D4均设置在第一TVS二极管D1和第二TVS二极管D2之间，并且根据长宽高比例关系，调整各自的设置方向，以实现较高的空间利用率。

结合上述整流二极管与TVS二极管220的设置方式，如图4所示，在一些具体的实施方式中，电源输入端210和电源输出端240均设置于整流器200的电路板250的同一侧。出于合理有效地利用电路板250的空间、优化连接关系等角度考虑，将电源输入端210和电源输出端240均设置在同一侧，避免了导线凌乱地穿插在整流二极管和TVS二极管220之间，实现了电路板250空间的有效利用，也实现了有序的连接关系。

具体地，电源输入端210包括正极输入端子和负极输入端子，电源输出端240包括正极输出端子和负极输出端子，正极输入端子、正极输出端子、负极输出端子和负极输入端子依次排列设置。如此设置，能够极大地节省空间，同时，便于多个元器件之间的正负极走线设计，减少正负极走线之间的交叉。

示例性地，电源输入端210和电源输出端240均设置于一组TVS二极管220远离多个整流二极管的一侧。

当然，在其他实施例中，出于整体性生产规划考虑，也可以采用过孔焊接的方式进行TVS二极管220的安装。出于空间利用率和整体性体积考虑，也可以将TVS二极管220设置在两组整流二极管之间，或者，也可以将TVS二极管220和整流二极管进行交叉设置。出于电源输入端210、电源输出端240、电磁线圈COIL及供电电源之间的空间分布关系，也可以将电源输入端210和电源输出端240设置在不同侧。对于上述整流器200中的元器件空间分布关系不做具体限制，可根据实际设计情况进行选择。

下面对整流器200设置在制动器本体100的方式进行举例说明，但并不局限于此。

请参阅图1至图4，在一些实施例中，整流器200通过绝缘紧固件300设置于制动器本体100的外壁。具体地，可以在整流器200的电路板250上开设有多个安装孔251，相对应地，制动器本体100的外壁也开设有固定孔，绝缘紧固件300依次穿设在安装孔251和固定孔中，实现整流器200的固定安装效果，同时，保证绝缘效果。

其中，绝缘紧固件300可以为尼龙材质的绝缘螺钉，安装孔251和固定孔均具有内螺纹，或者，安装孔251不具有内螺纹而固定孔具有内螺纹，均可实现绝缘螺钉的螺纹紧固安装效果。

绝缘紧固件300也可以为具有螺钉头部的绝缘柱，安装孔251和固定孔均为光滑孔，绝缘柱依次穿设在安装孔251和固定孔中，且在绝缘柱与安装孔251、固定孔之间灌注有胶水，从而实现绝缘柱的固定安装效果。

当然，绝缘紧固件300也可以采用卡接、绑扎、过盈配合等方式安装至制动器本体100的外壁，对此不做限制。

此外，在其他实施例中，整流器200也可以直接通过焊接、粘接等方式设置于制动器本体100的外壁，对此不做限制。在其他实施例中，当整流器200的体积较小时，整流器200也可以设置于制动器本体100的内部，例如，用于容置电磁线圈COIL的磁轭铁芯的安装槽内，对此不做限制。

请参阅图1，在一些实施例中，整流器200的表面覆盖有热缩套400。需要说明的是，热缩套400是一种特制的聚烯烃材质的热收缩套管，外层采用优质柔软的交联聚烯烃材料，内层采用热熔胶复合加工而成，从而使得外层材料具有绝缘防蚀、耐磨等特点，以及内层具有低熔点、防水密封性和高粘接性等特点。

本实施例中，在整流器200的表面设有热缩套400，可以尽可能地避免外界因素导致整流器200的元器件的腐蚀、磨损、进水、短路等情况，保证各个元器件的防腐蚀性、防水性、绝缘性等，进而提高整流器200及电磁制动器1的使用寿命。

当整流器200的表面设有热缩套400时，上述实施例中的绝缘紧固件300可以穿设在热缩套400中以实现抵接紧固效果，如果在不设置绝缘紧固件300的情况下，则也可以直接通过热缩套400粘接、绑扎等方式设置于制动器本体100的外壁或内部，对此不做限制。

可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁制动器，其特征在于，包括制动器本体和安装于所述制动器本体的整流器；

其中，所述整流器的控制电路包括电源输入端、TVS二极管、整流模块和电源输出端；所述TVS二极管与所述整流模块并联设置，且所述TVS二极管设置于所述电源输入端与所述整流模块之间，所述整流模块通过所述电源输出端与所述制动器本体中的电磁线圈连接。

2.根据权利要求1所述的电磁制动器，其特征在于，所述TVS二极管设有一个或多个，多个所述TVS二极管串联连接。

3.根据权利要求1所述的电磁制动器，其特征在于，所述整流模块包括多个整流二极管，多个所述整流二极管构成半波整流、全波整流和桥式整流中的一种。

4.根据权利要求1所述的电磁制动器，其特征在于，所述整流模块包括多个整流二极管，多个所述整流二极管以贴片方式设置于所述整流器的电路板，所述TVS二极管以贴片方式设置于所述整流器的电路板。

5.根据权利要求4所述的电磁制动器，其特征在于，所述TVS二极管设有多个，多个所述TVS二极管分为两组，两组所述TVS二极管之间设置有多个所述整流二极管，且在两组所述TVS二极管之间的电路板区域形成有安装至所述制动器本体的安装孔。

6.根据权利要求4所述的电磁制动器，其特征在于，所述电源输入端和所述电源输出端均设置于所述整流器的电路板的同一侧。

7.根据权利要求6所述的电磁制动器，其特征在于，所述电源输入端包括正极输入端子和负极输入端子，所述电源输出端包括正极输出端子和负极输出端子，所述正极输入端子、所述正极输出端子、所述负极输出端子和所述负极输入端子依次排列设置。

8.根据权利要求1所述的电磁制动器，其特征在于，所述整流器通过绝缘紧固件设置于所述制动器本体的外壁。

9.根据权利要求8所述的电磁制动器，其特征在于，所述整流器的电路板开设有安装孔，所述制动器本体的外壁开设有固定孔，所述绝缘紧固件依次穿设于所述安装孔和所述固定孔。

10.根据权利要求1所述的电磁制动器，其特征在于，所述整流器的表面覆盖有热缩套。

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