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2023
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电磁制动器的常见故障和故障排除方法
1. 故障机理
电感线圈是电磁制动器的主要部件，也是大多数故障的根源。电感线圈的重要特征是在电路接通和断开的瞬间，尤其是在电路断开的瞬间，会产生强大的感应电动势。这种电动势通常是正常工作电压的几倍到几百倍。如此高的脉冲电压将极大地损坏电磁制动器本身，并对后续设备产生重大影响。
电感线圈除了具有一定的电感量 L 外，还具有导体电阻 R、磁芯损耗、线圈匝间和层间电容等参数。实际电感线圈的等效电路串联 R 和 L，R 上的损耗代表实际电感线圈的所有损耗；在电感线圈两端并联一个等效电容 C，代表线圈的匝间电容、层间电容和其他分布电容，从而构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，电感中的电流会突然中断，电感两端会产生反向电动势。由于此时电流变化率极高，电感两端将产生趋于无穷大的反向电压（事实上，不可能达到无穷大）。假设电感线圈中储存的磁场能量在稳态时为 W，那么当触点刚刚分离时，电感中的磁场将继续维持电流 I 的导通，然后 I 将充电至 C。当超过击穿电压时，将产生电弧，电弧将使电流保持导通状态。当电弧拉开到一定距离并熄灭时，触点断开。此时，电感线圈产生的自感电动势将继续维持电流的传导，形成一个 RLC 串联振荡电路。如果该电压小于触点间隙的击穿电压、电容器 C 将继续充电，电容器两端（即线圈两端）的峰值电压将越来越高。直到峰值电压高于断开的接触间隙击穿电压时，接触间隙将再次断开，原先充电的电容器 C 将通过电弧向直流母线反向充电。
随着接触间隙不断增大，电弧再次断开，上述充放电过程再次重复。放电电压逐渐升高，电容器 C 的电压可达数万伏。其脉冲功率足以损坏半导体器件，而且由于谐波成分丰富，会干扰控制系统，造成误操作。
外部环境也是电磁制动器失效的一个重要因素。对于电感线圈来说，选择绝缘材料和防止短路是关键，而短路通常是绝缘损坏的结果。对电感线圈的绝缘寿命测试表明，振动对电磁制动器的寿命影响不大，湿度也不是主要因素（湿度会慢慢改变绕组间的电阻率，从而缩短电磁制动器的寿命），而热循环则是缩短寿命的主要原因。
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