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压电陶瓷驱动比例鼓式制动器的设计

摘要：本文介绍了一款压电陶瓷（PZT）驱动制动器，该制动器在动态范围，大小，重量和成本方面类似于磁场粒子制动，但是能提供较大的带宽，并且在给定的连续转矩输出下需要明显较低的电能。该装置基本上是一个PZT驱动的单片鼓式制动器。该设计的一个重要组成部分是采用兼容机构的传动装置，该装置能驱动PZT栈使制动片动作。根据装置说明，列出了一些描述制动性能的实验数据。该性能特点随后被用以与市场上的产品作尺寸和重量比较。
关键词：兼容机构，磁性粒子制动，压电陶瓷，比例鼓式制动器。
1.说明
在一些控制方面的应用要求开发一款电控凸轮制动装置（见例1－6）。大概最常见和最彻底开发的例子就是磁性粒子制动。磁性粒子制动产生的稳定阻力转矩大致和输入电流成正比。图1中示出了磁性粒子制动的一个断面制动线圈中通以直流电，来诱导磁场中的磁氧体粒子，以制动旋转轴。线圈中的电流大小决定磁场强度，从而交变地施加阻力矩于制动轴上。与一个高性能的直流力矩电机闭环控制相比，这些器件提供一个相对的低功耗，质量轻，且高度稳定的耗散机械转矩。由于这些特点，磁性粒子制动常被用于重视轻质低能耗的场合。
虽然电力消耗低于直流电动机（某一特定电阻扭矩），在许多情况下，需要的电能仍很显著。事实上，在要求低能耗的场合，施加连续电阻扭
矩所需的电能大概是最显著的限制。具体说,由于粒子制动在本质上是连续的，提供制动转矩的连续电流将导致连续的电能耗散。
在需要大量带宽的控制