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电磁制动器常见故障及排除方法
2023-05-31
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等参数。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。
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。