在文章中伺服驱动器的功能安全标准是什么?我们回顾了功能安全是如何量化的。现在考虑一个弹簧组气动释放摩擦伺服电机制动器的例子,现在拥有第三方安全评级(来自天祥集团),证明符合国际安全标准ISO 13849-1。
Intertek是一家总部位于伦敦的国际检验、保证、产品测试和认证机构,为工业产品发布功能安全标准。Intertek在全球1000多个实验室和办公室对这些组件进行测试。弹簧式断电制动擅长于锁定伺服电机驱动的负载(并提供无与伦比的安全控制),而不消耗电力或显示扭矩衰减-加上提供比用伺服电机保持负载更安全的保证…如果需要保持轴静止太长时间,伺服电机也会过热。
新的伺服电机制动机械连接到伺服电机通过一个集成的夹紧项圈与键槽,作为备份,在不太可能的情况下,夹紧项圈失败。刹车通常安装在电机和变速箱之间,定制的输入和输出可以补充设计的精确配置。当安装在推荐配置,制动器是intertek认证的操作在功能安全类别级别至4及表现级别至e.
符合ISO 13849-1标准的安全认证制动器的循环寿命(B10D)为200万次,共因失效(CCF)为75%,这表明故障模式是可靠可预测的。任务时间(ISO 13849-1定义为完全更换或翻新之间的时间)为10年。假设上述B10D, H(op)值为16小时/天,D(op)值为260天/年,最大循环速率为74.8秒/周期,平均危险失效时间(MTTFD)为100年。
B类 | ||||
性能水平 | 一个 | b | ||
如果DC是… | 0% | 0% | ||
MTTFD(年) | 3.1 | 13 | ||
最大平均循环速率(秒/周期) | 2.3 | 9.7 | ||
最大运行时间(年) | 0.3 | 1.3 | ||
类别1 | ||||
性能水平 | b | c | ||
如果DC是… | 0% | 0% | ||
MTTFD(年) | 31 | 40 | ||
最大平均循环速率(秒/周期) | 23.2 | 30. | ||
最大运行时间(年) | 3.1 | 4 | ||
第二类 | ||||
性能水平 | c | d | ||
如果DC是… | 60% | 90% | 60% | 90% |
MTTFD(年) | 23 | 17 | 63 | 37 |
最大平均循环速率(秒/周期) | 17.2 | 12.7 | 47.2 | 27.7 |
最大运行时间(年) | 2.3 | 1.7 | 6.3 | 3.7 |
3级 | ||||
性能水平 | d | e | ||
如果DC是… | 60% | 90% | 90% | |
MTTFD(年) | 25 | 14 | 63 | |
最大平均循环速率(秒/周期) | 18.7 | 10.5 | 47.2 | |
最大运行时间(年) | 2.5 | 1.4 | 6.3 | |
4级 | ||||
性能水平 | e | |||
如果DC是… | 99% | |||
MTTFD(年) | 31 | |||
最大平均循环速率(秒/周期) | 23.2 | |||
最大运行时间(年) | 3.1 |
诊断覆盖率(DC)取决于制动冗余水平及其传感器设置。如果直流为0%,则无需传感器反馈。如果直流是60%,那么反馈传感器将需要监测刹车的工作模式。如果直流为90%,则需要一个反馈传感器来监测制动器的制动工作模式,并且制动器必须至少每三个月循环一次(启动和脱离),以检查制动器的功能。如果直流是99%,同样适用,制动器必须每天循环一次,以检查制动器的功能。
帮助实现这些功能安全级别的刹车功能包括:
1.多个默认锁定的接合弹簧。
2.摩擦表面具有专利权frustoconical摩擦面-内外摩擦面均呈锥形。(Frustoconical表示截断的圆锥形状。)这些表面通过弹簧将制动(锁紧)力同时施加到转轴和制动壳上,以保持转轴不旋转,所有这些都具有零齿隙。
3.多达三个工作模式传感器的反馈,以确保安全的紧急停止和保持。这些本质上是感应接近传感器,可以感知三种不同的制动条件:
•脱离:当额定空气压力进入制动器的活塞电路时,制动器中的接近传感器启动,本质上拉动面向摩擦的副分离-为脱离(自由运行的电机扭矩)轴的条件。
•啮合:当活塞和面对的摩擦面对移动到啮合和应用制动(停止)扭矩时,制动中的接近传感器被激活。
•磨损传感器:这个接近传感器在刹车启动,但摩擦面磨损足够需要更换。
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