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電磁制動器的常見故障以及排除方法

來源:http://www.bglbuj.icu/news/20.html添加時間:2013-06-21
  電磁制動器是一種依靠電磁系統產生的電磁吸力,使銜鐵對外做功的一種電動裝置。由于裝卸方便、應答性能好、可靠性高、綠色環保等特點,電磁制動器廣泛用于工程機械。
  1.故障機理
  電感線圈是電磁制動器最主要的元件,也是絕大多數故障產生的根源。電感線圈的重要特征就是在電路通斷瞬間,尤其是斷開瞬間會產生強大的感應電動勢。這種電動勢通常是正常工作電壓的幾倍至幾百倍。如此高的沖擊電壓對電磁制動器本身損害極大,對后續設備也有很大影響。
  一個電感線圈,除具有一定的電感量L外,還有導線電阻R、鐵心損耗以及線圈匝間和層間的電容等參數。實際的電感線圈的等效電路用R與L串聯,用R上的損耗表示實際電感線圈的一切損耗;用一個等效電容C并聯在電感線圈兩端,表示線圈匝間和層間電容及其他分布電容,這樣組成實際電感線圈的等效電路。
  當接點斷開電感電路時,從理論上講,電感中電流突然中斷,電感兩端會產生反電動勢,由于這時電流變化率極大,故電感兩端將產生趨于無限大的反向電壓(實際上不可能無限大)。假設穩態時電感線圈中存儲的磁場能量為W,當觸點剛分開時電感中的磁場要繼續維持電流I的導通,這時I向C充電,當超過擊穿電壓時產生電弧,電弧使電流保持導通狀態。當電弧被拉開到一定距離而熄滅時,觸點斷開。此時,電感線圈產生的自感電勢將繼續維持電流的導通,形成RLC串聯振蕩電路。若此電壓小于觸點間隙的擊穿電壓,電容C被繼續充電,電容兩端亦即線圈兩端便建立起越來越高的尖峰電壓,直到高于正在斷開的觸點間隙擊穿電壓時,觸點間隙再被擊穿,于是原來充電的電容C又通過電弧向直流母線反向充電。
  隨著觸點間隙的繼續增大,又一次斷弧并再次重復上述充放電過程,放電電壓逐次升高,電容C的電壓最高可達上萬伏。其脈沖功率足以損壞半導體器件,并且由于其中含有豐富的諧波分量,會干擾控制系統引起誤操作。
  外部環境也是電磁制動器發生故障的重要因素。對于電感線圈,絕緣材料的選擇與防短路是關鍵,短路通常是絕緣損壞的結果。電感線圈的絕緣壽命試驗表明,振動對電磁制動器壽命的影響并不大,潮濕也不是主要影響因素(潮濕會緩慢改變繞組間的電阻率,從而縮短電磁制動器的壽命),而熱循環是降低壽命期望值最主要的原因。
  電感線圈失效模式及結果:
  (1)振動影響:敏感性喪失、零件和引線斷裂。
  (2)沖擊影響:引線斷裂、敏感性喪失。
  (3)溫度影響:翹曲、熔化、不穩定、介質特性變化。
  (4)濕度影響:電解、腐蝕。
  (5)鹽霧影響:腐蝕、電解。
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