Freins : Ce qu'il faut prendre en compte

1 - Schéma

Les informations suivantes s'appliquent aux freins moteurs maxon de diamètre 20 à 44 mm (AB 20, AB 28, AB 32, AB 41 et AB 44). Veuillez également tenir compte des informations et des spécifications figurant dans le catalogue maxon.

2 - Freins de maintien

Tous les freins listés dans le catalogue sont des freins de maintien avec les caractéristiques suivantes :

• Ils maintiennent la charge en position et empêchent le moteur de se déplacer.
• Ils ne sont pas conçus pour ralentir une charge en mouvement - c'est la tâche du servo contrôleur.
• Ils freinent normalement lorsqu'ils ne sont pas alimentés. Ainsi, en cas de panne de courant, le frein sera activé et la charge sera maintenue en position. Cela permet d'économiser de l'énergie et évite de réinitialiser l'encodeur (appelé "Homing").

3 - Freins à aimant permanent

Les deux freins de maintien les plus couramment utilisés sont les freins à aimant permanent ou les freins à ressort. Les freins listés dans le catalogue maxon sont des freins à aimant permanent qui présentent les avantages suivants par comparaison avec les freins à ressort :

• Couple de freinage plus élevé
• Conception sans jeu entre le moteur et le disque de frein
• Pas de contact par friction lors du "soulèvement", donc pas de pertes par friction
• Faible bruit dû à l'absence de friction

En outre, la dernière génération de freins à aimant permanent (AB 20, AB 32 et AB 44) présente l'avantage d'une plage de température ambiante étendue de -40°C à plus de +100°C. Ceci ne peut pas être atteint avec les freins à aimant permanent conventionnels (voir explication ci-dessous).

3.1 Overview of the maxon Brakes

3.2 Conception conventionnelle des freins à aimant permanent (valable pour AB 28, AB 41)

Le frein est activé si la bobine n'est pas alimentée. La force de freinage est produite par l'aimant permanent (Figure 1, gauche).

Figure 1 : Frein de conception conventionnelle (gauche non alimenté, droite alimentée)

Le frein est libéré en alimentant la bobine ( winding ) qui produit un champ magnétique opposé, ce qui "neutralise" le champ de l'aimant permanent ( permanent magnet ) (Figure 1, droite). Le disque de frein ( brake disk ) sera soulevé du retour magnétique ( magn. return ) par les ressorts ( spring ) et le frein est libre de fonctionner.

Cette conception présente toutefois un inconvénient de taille (figure 2) : Si le champ magnétique dans la bobine devient trop important, le disque de frein subit une chute indésirable.

Cela peut être le cas à basse température ambiante, car la résistance de la bobine diminue alors. Comme le frein est généralement alimenté par une tension constante, le courant augmente et le champ magnétique induit électriquement augmente également. Lorsque celui-ci est suffisamment puissant, le disque de frein est à nouveau attiré par le retour magnétique !

Figure 2 : Retombée du frein à basse température ( very low temperatures ) (conception conventionnelle)

3.3 Conception améliorée des freins à aimant permanent (valable pour AB 20, AB 32, AB 44) :

Le principe de la conception améliorée est similaire à celui de la conception conventionnelle. Mais la plage de température limitée est étendue par une disposition améliorée de l'aimant permanent (Figure 3, gauche).

Ici, la bobine ne "neutralise" plus le champ magnétique produit par l'aimant permanent, mais elle le "redirige" dans le retour magnétique de la bobine (figure 3, droite). C'est également le cas à basse température. Ainsi, avec cette conception améliorée, des températures beaucoup plus basses seraient nécessaires pour provoquer une "retombée" indésirable du frein.

Figure 3 : Conception optimisée du frein (gauche non alimenté, droite alimentée)