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电磁制动器常见故障及排除方法

2023-05-31


1。故障机构
感应线圈是电磁制动器的主要部件,也是大多数故障的根源。感应线圈的重要特性是在电路接通和断开的瞬间,特别是在电路断开的瞬间,产生很强的感应电动势。该电动势通常是正常工作电压的几到几百倍。如此高的冲动电压将极大地损害电磁制动器本身,并对后续设备产生重大影响。
感应线圈除了具有一定量的电感L外,还具有诸如导体电阻R,磁芯损耗以及线圈的匝间和层间电容之类的参数。一个实际电感线圈的等效电路与R和L串联,R上的损耗代表实际电感线圈的所有损耗;在电感线圈的两端并联一个等效电容C,代表线圈匝间和层间电容等分布电容,从而形成实际电感线圈的等效电路。
当触点断开电感电路时,从理论上讲,电感器中的电流突然中断,并且在电感器的两端都会产生反电动势。由于此时的电流变化率极高,电感两端会产生趋于无穷大的反向电压 (实际上不可能无穷大)。假设在稳态状态下,电感器线圈中存储的磁场能量为W,则电感器中的磁场将在触点刚刚分离时继续保持电流I的传导,然后I将充电到C。当超过击穿电压时,会产生电弧,电弧会使电流保持导通状态。当电弧被拉开到一定距离并熄灭时,触点打开。此时,感应线圈产生的自感应电势将继续保持电流传导,形成RLC串联振荡电路。如果该电压小于接触间隙的击穿电压,则电容器C将继续充电,并且在电容器的两端,即在线圈的两端,将建立越来越高的峰值电压。直到高于断开接触间隙击穿电压,接触间隙会再次被断开,并且原本充电的电容器C会通过电弧反向充电到DC总线。
随着接触间隙的不断增加,电弧再次破裂,并再次重复上述充放电过程。放电电压逐渐升高,电容器C的电压可达数万伏。它的脉冲功率足以损坏半导体器件,并且由于其丰富的谐波分量,会干扰控制系统并导致误操作。
外部环境也是电磁制动器失效的重要因素。对于电感线圈,绝缘材料的选择和短路的防止是关键,短路通常是绝缘损坏的结果。感应线圈的绝缘寿命试验表明,振动对电磁制动器的寿命影响不大,湿度不是主要因素 (湿度会缓慢改变绕组之间的电阻率,从而缩短电磁制动器的寿命),而热循环是降低预期寿命的主要原因。