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盤式制動器常見的制動裝置要數帶式或瓦塊式抱閘制動器，它們的動作都是憑藉與之匹配的驅動器件，完成剎制或釋放電動機軸端的制動輪，從而相應地使生產機械實現運行或停止 匹配的驅動器件，一般都為制動電磁鐵或電力液壓推動器，推動器圓盤式電磁制動器則以電動機、電磁鐵及制動器三者構成一體的組成形式出現；亦有依賴電磁鐵所攜帶的制動鉗，直接緊卡電動機軸上所裝系圓盤的表面：還有單獨成形的圓盤式電磁鐵會同制動器相匹配的產品。總之，制動裝置的動作。
    必須依附其所組合的驅動器件才能運行必須指出，所謂電磁制動器，乃電磁鐵與制動器的組合體，而有的譯文或文章上出現電磁鐵即制動器的混淆概念是不確切的。
二、幾種圓盤式電磁制動器的特征
1、蘇聯的電磁制動器
    蘇聯電動葫蘆與MAII型電動機，在其各自的軸端分別裝系著Tb型及TMO型電磁制動器，它們是在一定直徑的圓面積中設置三個或四個長方形的“Ⅲ”字形的電磁鐵與若干片制動圓盤所組合而成的結構。
2、日本的電磁制動器
    日本安川電氣株式會社的產品，利用帶狀硅鋼片，卷繞成一定尺寸的圓盤，并在該圓盤的相應位置上，留出了3n為倍數的鐵心截面。在每個鐵心上設置繞組，其銜鐵則既可制成單純的圓柱體，又可以作成相應于鐵心截面相對應的極數。極數越多，吸合時越平穩，其吸引力亦強。自然，過多的極數會使結構復雜，造成制造工藝上的難度。
3、我國研制成的電磁制動器
    若干年前，作者鑒于第一種結構不夠理想，第二種型式的卷繞鐵心的加工工藝較困難，曾研制成如圖4中a及b的兩種鐵心 按其各自相同的兩個鐵心在一定尺寸的圓面積內。排列成兩兩對峙形狀的6個極面的鐵心， 并命名為外圓內方的方陣形制動電磁鐵新品種。按當時意向，仍與閘瓦式制動器相配套使用 現在看來 研斛與第1，2種結構相似的產品， 即直接攜帶制動片并與電動機主軸連接的方案，也是可行的。
4、英國的電磁制動器
    英國某廠推出一種全系列六個規格的電磁翩動器一見圖5。它在電動機軸上設置一個不太厚的圓盤，且在圓盤直徑邊緣的適當位置上，配置一個由直流螺管式電磁鐵所攜帶的臂式制動鉗。兩者以純屬剛性接觸摩擦。實現剎制或釋放功能。
    圓盤直徑與速度的關系，參見圖6中的曲線。圓盤式電磁鐵的外形尺寸及圓盤和套箭’見附表和圖7。其圓盤材料為品位較高的鑄鐵，加工表面平滑。且能適應高達200℃的工作溫度。使用球墨鑄鐵時，其硬度不低于布氏200度。其套筒也能耐受200℃的高溫。電磁制動器如超出其規定力矩范圍工作，可在同一個圓盤上設置兩個電磁鐵。
    圓盤電磁鐵制動器的最大力矩的獲得，叮用不斷調整電磁鐵及雎縮彈簧的動作來達到，螺管式電磁鐵可以制備既有50％，又有100％ 兩種工作制的繞組。

三、盤式制動器解析上列幾種電磁鐵的結構、功能和發展前景
      第一種類型的產品，從其布局和結構而論都是欠合理的。不難看出，在一個圓面積中設若干個長方形的“Ⅲ”字鐵心，其圓面積利用率勢必是不高的。為了滿足必要的額定制動力矩，由于受到外徑尺寸的限制，只能錄用增多制動片的方法。其結果必然會導致體積和重量的增加，推動器結構更加復雜化，并造成散熱困難。當電動機偶而出現傾斜運行時，這些過多的制動片在相互碰撞下會造成犬的噪聲，或者影響廠作的可靠程度。
      眾所刷知，在單相交流電磁鐵中，由于單相交變磁通產生的電磁吸力，在一個周期內會有二次經過零點。為此，務須設置遮飯線圈。當幾個單相鐵心組成一個三相交流電磁系統后，對任何瞬問作用于銜鐵上的合力，始終不會出現過零點的， 而實際產品上卻仍舊附設著遮極線圈。此點不僅不合理而且導致增加不必要的加工工藝。再者在電動機的主軸上電磁鐵和制動盤處，必須制備花鍵槽。如由兩個工廠分別生產各自的產品，則會造成相互協作配套方面的很大麻煩。
      第二種類型的電磁制動器中的電磁鐵，其結構比起前者較為合理。它是利用交流軸向氣隙電動機的原理、制備成狀似桔子囊塊的鐵心結構成形的、布局合理、構思獨到。但在加工磁極方面有一定難度。如將帶形硅鋼片按沖制工藝加工，其累計誤差必然會越積越多，最后不能成形。若將已卷繞成一定直徑的圓柱體再加工磁極，則其耗工費料是不言而喻的。
      在第二種類型的啟示下， 形成的第三種類型結構， 之所以沒有實現從試制到投產，主要是當時繞組絕緣的新工藝沒有保證，另外如果電磁鐵的6個繞組中的某一個發生斷路或短路，不能象只有一個繞組的MZD1單相電磁鐵那樣易于分析和及時作H{處理。如今新工藝、新材料不斷涌現，并被人們所認識和掌握。因此，加強絕緣和加固繞組已不難解決。此種結構最突出的特點，在于用銅、鐵量要比原MZD1系列電磁鐵有較多的減少，而H與TJ2型制動器直接組合。因此，如有工廠采納制造，其前景是樂觀的。
      第四種類型的電磁制動器是一種新穎結構的品種，作者認為需要注意的問題有：
    (1)制動鉗與圓盤的相互作用都是藉剛性接觸完成的。盡管它的動作是在電動機切斷電源后，能利用其剩余慣性動能；然而畢竟仍舊有較大的能量 為此，對其剛性接觸，如何設置較小面積的制動層接觸 取代之，是值得考慮的。
    (2)若大的動能與發熱量． 對產品本體及其部件，組件的影響。
    (3)在使用現場禁患多種電源混雜。

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各種電磁，液壓，氣動，失效保護制動器
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對于電機制動來說可以采用的方法很多，如：電磁制動器、電動-液壓制動器、帶式制動器，變頻器提供的直流制動等。這些制動方法基本上側重于電機的準確停機和定位，除了變頻器的直流制動可以在運動中增加一定的力矩外，很難找到一種有效的制動方法可以根據負載的變化動態地施加合適的力矩并參與到過程控制，以滿足生產工藝的需要。
    汽車工業領域的電渦流緩速器是一種無機構摩擦，采用逐步增加制動力矩的方式，使得高速行駛的車輛制動更平衡，安全性更好。它可以獨立于原制動系統，可降低輪轂、輪胎的溫度，下降幅度可達30％-40％ ，輪轂、輪胎壽命可延長3倍以上。使用緩速器可增加制動力，制動的反應時間更短，緊急制動的距離縮短。它具有較高的低速制動扭矩性能，與液力緩速器相比，在低速狀態下通過電渦流原理能產生較大制動扭矩。如果電渦流緩速器損壞，可以將緩速器拆下，并將傳動軸聯上車輛仍可以繼續工作而不影響正常的使用。那么這種制動方式是否可以運用在電機的制動方面呢?通過實踐證明該方法不但可以使用，而且能與PLC系統實現智能控制，使得生產和控制過程更加可靠，經濟效益大大提高。下面根據山西陽城電廠卸料車采用電渦流緩速器成功技改的案例來詳細說明其具體應用。
1、改造前設備的問題和原因分析
1.1設備運行工況
    山西陽城電廠輸煤A系統供1～4#機燃煤， 系統出力為1000t/h。采用卸料車進行配煤，可按“全自動”、“半自動”或“手動”3種方式之一進行原煤倉的配煤。每個倉的兩端各有一個限位開關用來控制卸料車的前進和后退， 卸料車由2臺3HP電機前后驅動，采用變頻調速，在向每個倉配煤時，卸料車將以低速(0.0203m/s)在當前倉的2個限位開關之間連續前后移動，以達到最大均勻填煤量。在各機組之間或已加滿煤的煤倉或檢修的煤倉上方運動時， 或返回到原起始位時，卸料車將以最大速度(0．203m／s)運行。如圖1。

圖 1  卸料車運行示意圖
1.2卸料車運行中出現的問題和原因分析
    卸料車在在正常卸煤過程中處于低速運行狀態，當碰到下游限位開關后后退反向運動時，存在沖車現象；或者當小車從高速狀態變為低速時，也存在沖車問題，導致卸料車失去控制，沖車距離很長，只有減少負載才能手動返回，否則，一直向前沖處于失控狀態，電機變為發電狀態向電網反饋能量。這時，電機提供的最大轉矩已無法克服負載力矩，最終導致卸料車不能投自動或半自動方式運行，經常性沖車或撒煤。
    首先分析造成這一現象的原因。正常狀態下，小車受力有：機械摩擦f摩， 皮帶啟動后對卸料車有一個向前的拉力f拉，煤壓緊皮帶后(皮帶與地面夾角為16°)在水平方向上給小車施加了一個推力f推×cos16°，以及電機提供的扭矩。這些力中f推隨負載的大小和水平位移的距離不同而不同，如果當煤量瞬間增力時，且恰巧處于反向狀態或處于高速變低速區間， 就極容易造成沖車。在實際生產中，難以保持負載供煤的均勻性，不確定因素較多。因此，一旦小車處于沖車，只有將皮帶機與卸料車一起緊停，造成整個輸煤系統的確重載聯停，甚至會出現嚴重的撒煤問題。
    既然卸料車采用變頻調速器，考慮是否可以通過增加直流制動單元來解決這些問題。實踐證明，當配煤量小于800t/h時，該方法能部分解決；中車問題。因為制動單元投入時僅在反向狀態下，頻率下降到2Hz投入，即反向時可起到較好的作用，能有效減少沖車距離， 但是距離過長，在生產中也是不允許的，而且它無法有效克服高變低的沖車問題。
    為什么2臺3HP的電機采用變頻控制甚至更換大功率的變頻器仍無法滿足這一樣要求， 卻僅僅是在低于額定負載下運行正常呢?這是因為：該變頻器采用恒轉矩方式控制， 即恒磁通，根據電機的感應電勢平衡方程式U1≈E1=4.44f1N1Φ當外加電源電壓恒定時，異步電機的氣隙磁通Φ就基本不變，即變頻調速時主磁通不變。若主磁通過高，則造成磁飽和而使激磁電流增加，功率因數降低；主磁通過小，則電機容量不能充分利用。該變頻器采用U/f為常數恒定控制，卸料車正常運行在50Hz和5Hz兩種狀態下，當頻率降得很低時，電機承受負載的能力降低，因此在反向時很容易造成沖車。
2選擇合適的電渦流緩速器和控制元件
    根據上面的分析，只能從兩方面解決：①更換大功率、大轉矩的電機，同時配套更換相應的變頻器，更換原系統中的動力電纜(原系統中卸料車為移動設備，采用滑纜供電總行程為243m)，這樣更換的工作量大、投資大，最重要的是對生產系統構成嚴重威脅，一旦無法上煤經濟上蒙受巨大損失，所以該方法不可取；②增加f摩(相當于減少負載力矩)，而且要求在運動中有選擇性地增加并能與原控制系統協調。在本次技改中，采用PLC控制系統中的模擬量輸出來實現。
    采用型號為ZPB4820WY-II的直流斬波調壓模塊來控制線圈電流的大小，其主要參數為：輸入控制信號電壓為0～5V，阻性負載允許通過的電流即輸出電流可達到50A，漏電電流1mA，絕緣阻抗為100MΩ，載波頻率16kHz，輸出壓降為2V以下。
3具體的改造方法
3.1機械安裝
    原卸料車的驅動部分由電機、聯軸器、減速機等組成。為安裝電渦流緩速器，根據現場的情況，將電機與聯軸器拆開，將緩速器安裝在電機與聯軸器之間，并延長基座支架。安裝中需要注意前后磁盤的標記對齊，電機、緩速器、聯軸器同軸度在允許的范圍內，最后需試驗檢查機械振動是否合格。控制柜和功率柜安裝在卸料車本體上， 隨小車一起移動。
3.2電氣部分安裝
    在卸料車的制動部分改造時，考慮到不對原生產系統造成影響，設計一套單獨的PLC控制系統，同時兼顧PLC的選型與原系統型號盡可能一致， 保證維修上的便利，采用S7-300系列PLC。控制總功率主要為電渦流緩速器功率消耗，約1．2kW，其它電器原件約0、3kW，供電采用原滑纜部分的備用電纜芯。
    控制部分主要是需要從原PLC系統獲取小車的前進、后退、高速、低速信號，同時在卸料車本體上增加速度開關，當小車一旦出現沖車現象后， 速度開關保護發出信號根據情況將施加足夠的力矩來防止小車“飛”車。另外，因為卸料車的工作環境惡劣，環境溫度一直在40℃ 左右，粉塵大，所以必須選擇密封性能好，又要保證控制電器元件具有較好的散熱效果的控制柜。同時為保證與原有生產系統的一致性，需將緩速器的故障狀態及時反饋到主控室的上位機監控畫面，因而增加了故障反饋信號。本次改造中可以采用原系統中就近設備的備用電纜傳輸信號，以減少投資。
4、改造后的試驗方法和步驟
    經過技改后的卸料車必須作下列試驗來證明電渦流緩速器的制動效果：
    (1)不投運緩速器時， 沖車現象和沖車距離測量。
    (2)投運后，逐漸增加力矩的大小， 測量沖車距離。
    (3)根據第(2)步的結果，選擇合適的力矩，檢驗是否滿足生產工藝的需要。
    (4)逐漸增加負載力矩，(即加大煤量)，長時間運行， 試驗時間至少30天。
    (5)做沖車試驗。因為該試驗具有破壞性，考慮到系統的安全和出現的幾率很小，建議不作此項試驗。如果在以后的運行中出現，可以再增加力矩，最終確定力矩的大小。因該電機本身提供了一套機械抱閘制動， 可以將卸料車及時停下。
    經改造后的卸料車已經完全符合自動、半自動方式的控制需要，生產中出現的各種工況經試驗均合格，滿足了生產的需要。
5、電渦流緩速器的維護
    因為電渦流緩速器在電機的制動領域是一種新的嘗試，運行時間長后，可能還會出現其他意想不到的問題，因此應根據其說明書的要求，加強日常的維護保養和檢查工作， 及時記錄出現的問題和現象，積累運行經驗。
    日常的維護保養主要有：清潔本體，檢查接地和電氣接線情況，利用大會小修機會檢查旋轉總成與固定盤總成的間隙，注意軸承的潤滑情況，注意電渦流變速器的發熱狀況，防止因發熱過高，煤粉堆積，造成火災隱患。建議2個月保養檢查1次。
6結束語
    電渦流緩速器的結構類似于發電機，在設備的轉動軸上裝置盤式金屬轉子，當定子組的勵磁線圈有電流通過時，阻止切割磁力線的轉子旋轉，形成制動力矩。同時，轉子中產生的電渦流將動能轉化為熱能，當設備需要減速時，接通電流，定子與轉子之間形成電磁渦流，產生相反扭矩從而達到制動減速的目的。而且，它可以PLC系統和直流斬波調壓模塊共同實現智能控制，根據制動力矩的需要隨時改變力矩的大小，滿足生產的需要。通過實踐證明， 該方法不僅可以在汽車上運用，也可以在電機的制動和定位上運用。其中，它最顯著的優點是：能獨立組成一套制動系統，也可以與原系統實現聯動。因此電渦流緩速器在電機的制動控制、精確定位和可靠停機方面具有廣泛的應用前景。