测量与测试系统
用于电磁制动器与离合器的 MagHyst® 技术
电磁制动器属于开关型电磁系统中的一个特殊类别。这类组件的典型特征是采用平面衔铁,并结合摩擦副实现制动功能。
原则上,可区分两种主要制动器设计:
- 弹簧施加式制动器(常闭型 / 断电制动)
- 永磁制动器(极化制动器)
最常见的类型是电磁盘式制动器,而用于直线运动的制动器则相对较少见。典型应用领域包括工业自动化设备,特别是垂直轴(Z 轴),在这些应用中可靠的保持功能至关重要。起重和提升系统中使用的制动器也属于经典应用领域。
在较早期的电梯系统中,仍可见采用传统柱塞式电磁铁驱动的鼓式制动器系统。根据设计不同,可采用单作用或双作用张开式电磁铁,并配置一个或多个磁线圈。
借助 MagHyst® 测量系统,所有电磁制动器和离合器系统的质量保证与状态评估均可快速、无损地完成,且无需额外传感器。
贯穿整个产品生命周期的质量保证
绝大多数电磁制动器并非作为主动控制的工作制动器使用,而是作为安全制动器或保持制动器。因此,与传统工作制动器相比,其摩擦衬片承受的负载和磨损明显较低。
然而,长期运行不可避免地会导致关键系统参数发生变化。
最重要的影响因素包括:
- 摩擦衬片和制动盘磨损
- 气隙变化
- 吸合时间和释放时间变化
- 磁力变化
- 电流消耗变化
- 机械部件老化
这些变化会直接影响制动系统的性能和可靠性。
一次测量——全面评估整个系统
MagHyst® 技术为电磁制动器的质量保证和状态评估提供了广泛的应用能力。
与任何电磁系统一样,制动器包含大量设计相关特性,这些特性必须在研发、制造以及终检过程中持续监控。为了确保满足规定的制动力矩要求,通常需要进行多种单独测试和测量。
如果电磁制动器未达到规定的制动力矩,其原因可能包括:
- 磁力不足
- 气隙尺寸不正确
- 弹簧相关问题
- 材料差异
- 装配缺陷
- 磨损效应
- 磁性部件老化
通过一次 MagHyst® 测量,即可对整个电磁机械系统进行分析。这使得故障根本原因能够被直接识别,或者至少能够在数秒内大幅缩小可能原因的范围。
某些纯摩擦学缺陷,例如摩擦表面被油污污染但机械特性未发生变化的情况,自然无法被直接检测。然而,摩擦元件的显著磨损、气隙变化及其对电磁系统产生的影响则会立即显现出来。
典型制动器故障的检测
电磁制动系统的整体磁特性包含了大量潜在故障状态的信息。
其中包括:
- 摩擦衬片磨损
- 气隙变化
- 制动盘变形或跳动误差
- 抗剩磁涂层相关问题
- 由于设计因素导致的剩磁消除不足
- 弹簧缺陷及弹簧疲劳
- 永磁体性能变化
- 装配缺陷
- 运动部件摩擦增加
- 磁性材料性能波动
软磁材料的质量对于电磁制动器尤为关键。即使材料质量、热处理工艺或机械加工过程中的微小差异,也可能显著影响磁性能,并直接影响制动性能。
在实际应用中,这类影响通常会导致难以解释的制动力矩偏差、生产过程波动增加,或长期性能出现意外变化。
整个制动系统的磁特征
MagHyst® 不仅仅测量电流、电阻或开关时间等单个参数。
相反,该技术能够获取整个电磁制动器的整体磁特征。这一磁特征描述了系统内所有电气、磁性和机械部件之间的相互作用,并包含了评估质量、功能和状态所需的大部分关键信息。
因此,一次测量即可成为远超传统测试方法能力范围的强大诊断工具。
MagHyst® 在制动器和离合器中的典型应用
- 新型制动器方案的开发与优化
- 材料与部件验证
- 生产过程监控
- 终检测试(EOL)
- 现场故障及客户投诉的根因分析
- 永磁体质量控制
- 气隙和衔铁行程验证
- 磨损与老化效应检测
- 耐久性和寿命测试
- 安全关键制动系统的状态监测
借助 MagHyst®,电磁制动器不仅仅是被测试,而是作为一个完整系统被全面理解。制造商和运营商能够以快速、无传感器且极低测试成本的方式,深入了解系统的实际质量、功能状态和运行状况。