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,制动器的设计可分为两种:
- 弹簧制动器(常闭型/断电制动)
- 永磁制动器(极化制动器)
相比应用较少的直线运动制动器,电磁盘式制动器的应用更为广泛。其典型应用领域就是工业自动化设备,特别是用于垂直轴向(Z 轴)的设备,在这些应用中,可靠的保持功能是至关重要。起重和提升系统也属于制动器的典型应用领域。
在较早期的电梯系统中还存在由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。
利用 MagHyst® 测量系统,可以快速、无损且无需额外传感器地对各种电磁制动器和离合器系统进行质量检测(QA)和状态评估(CA)。
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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不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使用。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。
然而在长时间工作后,制动器仍会不可避免的出现关键系统参数的变化。
其中对制动器最有影响的变化为:
- 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。
一次测量即可全面评估整个系统
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,制动器包含有大量的设计相关特性,这些特性必须在研发、制造以及终检过程中被持续监控。为了确保制动力矩满足所需要求,通常需要进行海量的单次测试和测量。
使电磁制动器无法达到特定制动力矩的原因多种多样,例如:
- 磁力不足
- 气隙偏差
- 弹簧故障
- 材料差异
- 装配错误
- 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执行单元进行分析。由此可以直接识别故障原因,或者在数秒内大幅缩小可能的故障原因范围。
一些纯摩擦学缺陷,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,由元件摩擦所带来的显著磨损、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的故障状态信息。
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。即使是材料质量、热处理工艺或机械加工过程中的微小差异,也会显著影响磁性能,并直接影响制动性能。
在实际应用中,这类效应经常会导致制动力矩出现难以解释的偏差、使生产过程中产品之间出现离散性,或者长期使用时出现意料之外的性能变化。
整个制动系统的磁特征表征
MagHyst® 技术不仅仅是测量电流、电阻或开关时间等单个参数。
MagHyst®技术能够获取整个电磁制动器的整体磁特征。其磁特征可以描述系统内所有电气、磁性和机械组件间的相互作用,并包含了质量评估、功能和状态所需的绝大部分关键信息。
因此,单次测量即可实现高效诊断,其能力远超传统检测方法。
MagHyst® 在制动器和离合器中的典型应用
- 制动器设计的开发与优化
- 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®,对电磁制动器的检测不再局限于简单的合格判定,而是能够全面掌握整个系统的实际质量、功能表现和当前状态。无论制造商还是设备运营方,都可以快速、无需额外传感器,并以极低的检测成本获得深入的系统信息。