電磁製動器是一種依靠電磁係統產生的電磁吸力,使銜鐵對外做功的一種電動裝置。由於裝卸方便、應答性能好、可靠性高、綠色環保等特點,電磁製動器廣泛用於工程機械。
故(gu)障(zhang)機(ji)理(li)電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)是(shi)電(dian)磁(ci)製(zhi)動(dong)器(qi)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)元(yuan)件(jian),也(ye)是(shi)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)故(gu)障(zhang)產(chan)生(sheng)的(de)根(gen)源(yuan)。電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)的(de)重(zhong)要(yao)特(te)征(zheng)就(jiu)是(shi)在(zai)電(dian)路(lu)通(tong)斷(duan)瞬(shun)間(jian),尤(you)其(qi)是(shi)斷(duan)開(kai)瞬(shun)間(jian)會(hui)產(chan)生(sheng)強(qiang)大(da)的(de)感(gan)應(ying)電(dian)動(dong)勢(shi)。這(zhe)種(zhong)電(dian)動(dong)勢(shi)通(tong)常(chang)是(shi)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)的(de)幾(ji)倍(bei)至(zhi)幾(ji)百(bai)倍(bei)。如(ru)此(ci)高(gao)的(de)衝(chong)擊(ji)電(dian)壓(ya)對(dui)電(dian)磁(ci)製(zhi)動(dong)器(qi)本(ben)身(shen)損(sun)害(hai)極(ji)大(da),對(dui)後(hou)續(xu)設(she)備(bei)也(ye)有(you)很(hen)大(da)影(ying)響(xiang)。
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並聯在電感線圈兩端,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(dang)接(jie)點(dian)斷(duan)開(kai)電(dian)感(gan)電(dian)路(lu)時(shi),從(cong)理(li)論(lun)上(shang)講(jiang),電(dian)感(gan)中(zhong)電(dian)流(liu)突(tu)然(ran)中(zhong)斷(duan),電(dian)感(gan)兩(liang)端(duan)會(hui)產(chan)生(sheng)反(fan)電(dian)動(dong)勢(shi),由(you)於(yu)這(zhe)時(shi)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)率(lv)極(ji)大(da),故(gu)電(dian)感(gan)兩(liang)端(duan)將(jiang)產(chan)生(sheng)趨(qu)於(yu)無(wu)限(xian)大(da)的(de)反(fan)向(xiang)電(dian)壓(ya)(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(chong)電(dian),當(dang)超(chao)過(guo)擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)時(shi)產(chan)生(sheng)電(dian)弧(hu),電(dian)弧(hu)使(shi)電(dian)流(liu)保(bao)持(chi)導(dao)通(tong)狀(zhuang)態(tai)。當(dang)電(dian)弧(hu)被(bei)拉(la)開(kai)到(dao)一(yi)定(ding)距(ju)離(li)而(er)熄(xi)滅(mie)時(shi),觸(chu)點(dian)斷(duan)開(kai)。此(ci)時(shi),電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)產(chan)生(sheng)的(de)自(zi)感(gan)電(dian)勢(shi)將(jiang)繼(ji)續(xu)維(wei)持(chi)電(dian)流(liu)的(de)導(dao)通(tong),形(xing)成(cheng)RLC串聯振蕩電路。若此電壓小於觸點間隙的擊穿電壓,電容C被(bei)繼(ji)續(xu)充(chong)電(dian),電(dian)容(rong)兩(liang)端(duan)亦(yi)即(ji)線(xian)圈(quan)兩(liang)端(duan)便(bian)建(jian)立(li)起(qi)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)的(de)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya),直(zhi)到(dao)高(gao)於(yu)正(zheng)在(zai)斷(duan)開(kai)的(de)觸(chu)點(dian)間(jian)隙(xi)擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)時(shi),觸(chu)點(dian)間(jian)隙(xi)再(zai)被(bei)擊(ji)穿(chuan),於(yu)是(shi)原(yuan)來(lai)充(chong)電(dian)的(de)電(dian)容(rong)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,又一次斷弧並再次重複上述充放電過程,放電電壓逐次升高,電容C的電壓最高可達上萬伏。其脈衝功率足以損壞半導體器件,並且由於其中含有豐富的諧波分量,會幹擾控製係統引起誤操作。
外wai部bu環huan境jing也ye是shi電dian磁ci製zhi動dong器qi發fa生sheng故gu障zhang的de重zhong要yao因yin素su。對dui於yu電dian感gan線xian圈quan,絕jue緣yuan材cai料liao的de選xuan擇ze與yu防fang短duan路lu是shi關guan鍵jian,短duan路lu通tong常chang是shi絕jue緣yuan損sun壞huai的de結jie果guo。電dian感gan線xian圈quan的de絕jue緣yuan壽shou命ming試shi驗yan表biao明ming,振zhen動dong對dui電dian磁ci製zhi動dong器qi壽shou命ming的de影ying響xiang並bing不bu大da,潮chao濕shi也ye不bu是shi主zhu要yao影ying響xiang因yin素su(潮濕會緩慢改變繞組間的電阻率,從而縮短電磁製動器的壽命),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)衝擊影響: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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