Eine Motorbremse ist eine elektromechanische Vorrichtung, die dazu entwickelt wurde, statische Halte- und/oder dynamische Bremskräfte auf die Welle eines Elektromotors zu übertragen. Sie ist typischerweise direkt am Motor integriert, oft am Nicht-Antriebsende, wodurch ein kompaktes und effizientes Paket entsteht.
Die am häufigsten verwendete Ausführung in industriellen Anwendungen ist die federnbetätigte, elektromagnetisch gelöste Bremse. Diese Konfiguration ist von Natur aus „sicher im Falle eines Ausfalls“, was eine kritische Sicherheitsfunktion darstellt. Ihr Funktionsprinzip lautet wie folgt:
- Bremszustand (Strom aus): Im Standard, entlasteten Zustand wirkt eine Reihe starker Kompressionsfedern konstanten Druck auf eine Armaturplatte aus. Diese Platte klemmt eine Reibscheibe (oder Scheiben), die auf die Motorwelle verzahnt ist, gegen eine stationäre Endplatte. Diese Reibung verhindert, dass die Welle rotiert. Der Bremsvorgang ist aktiviert, und die Last wird sicher gehalten.
- Freigegebener Zustand (Strom an): Wenn Strom zum Motor fließt, wird eine integrierte elektromagnetische Spule im Bremsen gleichzeitig aktiviert. Dies erzeugt ein starkes Magnetfeld, das die Kraft der Federn überwindet und die Armaturplatte von der Reibscheibe wegzieht. Mit der entfernten Klemmkraft kann die Scheibe frei mit der Motorwelle rotieren.
Die primären Funktionen einer Motorbremse sind:
- Statisches Halten: Seine wichtigste Aufgabe ist oft, eine Last stationär zu halten, wenn die Motorleistung deaktiviert ist, um unkontrollierte Bewegungen durch Schwerkraft oder andere externe Kräfte zu verhindern. Dies ist essenziell für Anwendungen wie Hebezeuge, Kräne, Aufzüge und geneigte Förderbänder.
- Dynamisches Anhalten: Während die primäre Bremsfunktion in vielen Systemen vom Motorantrieb übernommen wird (z.B. regenerative Bremsung), werden Motorebrakes auch für dynamische Verzögerung eingesetzt, um die Last schnell und kontrolliert zum Stillstand zu bringen. Sie sind entscheidend für Not-Aus-Schaltungen (E-Stopps), bei denen die Stromversorgung vollständig unterbrochen wird.
- Positionierung: In Automatisierung und Robotik sorgen Motorebrake für präzise und wiederholbare Positionierung, indem sie Motor-„Coasting“ eliminieren und die Achse in Position halten, sobald der gewünschte Ort erreicht ist.
Im Wesentlichen ist eine Motorbremse eine grundlegende Komponente für Sicherheit und Prozesskontrolle in unzähligen automatisierten Systemen, die zuverlässiges Anhalten und Halten genau dann bietet, wenn es benötigt wird, insbesondere im Falle eines Stromausfalls.