當(dāng)接點(diǎn)斷開(kāi)電感電路時(shí),從理論上講,電感中電流突然中斷,電感兩端會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),由于這時(shí)電流變化率極大,故電感兩端將產(chǎn)生趨于無(wú)限大的反向電壓(實(shí)際上不可能無(wú)限大)。假設(shè)穩(wěn)態(tài)時(shí)電感線圈中存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量為W,當(dāng)觸點(diǎn)剛分開(kāi)時(shí)電感中的磁場(chǎng)要繼續(xù)維持電流I的導(dǎo)通,這時(shí)I向C充電,當(dāng)超過(guò)擊穿電壓時(shí)產(chǎn)生電弧,電弧使電流保持導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)電弧被拉開(kāi)到一定距離而熄滅時(shí),觸點(diǎn)斷開(kāi)。此時(shí),電感線圈產(chǎn)生的自感電勢(shì)將繼續(xù)維持電流的導(dǎo)通,形成RLC串聯(lián)振蕩電路。若此電壓小于觸點(diǎn)間隙的擊穿電壓,電容C被繼續(xù)充電,電容兩端亦即線圈兩端便建立起越來(lái)越高的尖峰電壓,直到高于正在斷開(kāi)的觸點(diǎn)間隙擊穿電壓時(shí),觸點(diǎn)間隙再被擊穿,于是原來(lái)充電的電容C又通過(guò)電弧向直流母線反向充電。
隨著觸點(diǎn)間隙的繼續(xù)增大,又一次斷弧并再次重復(fù)上述充放電過(guò)程,放電電壓逐次升高,電容C的電壓高可達(dá)上萬(wàn)伏。其脈沖功率足以損壞半導(dǎo)體器件,并且由于其中含有豐富的諧波分量,會(huì)干擾控制系統(tǒng)引起誤操作。
外部環(huán)境也是電磁制動(dòng)器發(fā)生故障的重要因素。對(duì)于電感線圈,絕緣材料的選擇與防短路是關(guān)鍵,短路通常是絕緣損壞的結(jié)果。電感線圈的絕緣壽命試驗(yàn)表明,振動(dòng)對(duì)電磁制動(dòng)器壽命的影響并不大,潮濕也不是主要影響因素(潮濕會(huì)緩慢改變繞組間的電阻率,從而縮短電磁制動(dòng)器的壽命),而熱循環(huán)是降低壽命期望值主要的原因。
電感線圈失效模式及結(jié)果:
(1)振動(dòng)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(wěn)定、介質(zhì)特性變化。
(4)濕度影響:電解、腐蝕。
(5)鹽霧影響:腐蝕、電解。