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起重电磁铁吸力下降,线圈温度和接触面气隙都要看

作者:云获客 来源: 技术分享 4 次浏览

吸力由磁通决定。线圈温度升高会使电流和安匝下降,接触面气隙则会吃掉磁阻。电流正常与否,是把两条原因分开的关键。

起重电磁铁吸力下降,线圈温度和接触面气隙都要看

吸力取决于安匝和气隙

起重电磁铁的吸力,取决于通过磁极和工件的磁通。磁通大体由线圈安匝和整个磁路的磁阻决定。安匝不够,或磁阻变大,磁通都下降,吸力跟着下降。工件吸不起来、吸起后在行走中脱落,都是吸力不够的表现,但不够的原因可以落在线圈上,也可以落在接触面上。磁通少一截,吸力不是按同样比例减少,而是下降得更快,所以安匝或气隙稍有变差,吸力就明显不够。

线圈温度升高时,铜线电阻变大。供电电压不变,电流就下降,安匝下降,磁通和吸力一起下降。刚通电时还能吸住,工作一会儿线圈变烫,吸力明显变差,这是热态电流变小的典型过程。通风被挡、通电持续率超过允许、环境温度过高,都会把线圈推到过热。热态吸力低于冷态是正常规律,超过允许温升后就会落到所需吸力以下。持续率超限时,吸力随时间一条斜线往下走,停电冷却以后又能恢复到原来的冷态吸力。

接触面气隙是磁路里磁阻最大的一段。工件表面有氧化皮、油漆、夹层或凹凸,磁极面磨损成坑,磁极与工件之间就留有空隙。空气的磁阻远大于钢铁,总磁通被这段气隙吃掉,吸力明显下降。此时线圈可以仍是冷的,电流也接近额定,只是磁力线穿不过接触面。吸平整厚板正常,吸锈蚀、薄板或表面不平的料就差,差别就在气隙。气隙里只要隔着一层氧化皮,磁通就要额外消耗在这段空气上,线圈电流并不会因此变大。

电压过低也会使电流和吸力下降,线圈温度却不一定高。应先量电磁铁端子上的电压,确认供电没有落在额定以下,再判断是线圈发热还是接触面气隙。电压低时,换工件、清表面都不会把吸力补够。电压正常以后,电流和表面状态才有比较的意义。端子电压偏低而线圈电流也偏低时,应先查供电和线路压降,此时吸力下降并不是线圈已经发热。

线圈匝间短路时,有效匝数减少,吸力下降,但电流是变大的,发热也特别快。这和温升导致的电流下降方向相反。摸上去很烫、电流高于额定、吸力仍然不够,应怀疑匝间短路,而不是气隙。气隙过大时电流不会因此升高,因为线圈本身的电阻没有变小。电流表若在通电后很快超出额定,同时线圈局部烫手,匝间短路比气隙更能解释。

电流掉了还是表面隔开了

分开的办法是同时看电流和接触面。磁极面清洁平整、吸厚板时电流随通电时间明显下降,吸力也跟着变差,问题在线圈温度。电流保持在额定附近,只在工件表面不好时吸不住,问题在气隙。先清掉氧化皮和夹杂物再试,若电流仍低、吸力仍差,再查线圈温升和电阻。顺序反了,会把一块脏料判成线圈烧坏。用平整厚板把气隙这项拿掉以后,吸力仍随温度下降,剩下的就是线圈热态安匝不足。

磁极面本身磨出凹坑,即使用干净平板去吸,平板也贴不实,气隙留在磁极上。这时换任何工件都差,电流仍然正常。线圈问题则与工件无关,平整厚板同样吸不住。用同一块平整厚板作对照,可以把磁极损坏和工件表面不好再分开。磁极凹坑属于气隙这一类,不是线圈温度问题。

线圈电阻冷态测量偏高,说明导线截面受损或接头不良,一通电就会更快发热、电流更低。电阻正常、运行中电流仍随温度下降到吸力不足,是散热或持续率的问题,线圈未必已经烧坏。改善通风、遵守通电时间,吸力可以恢复。电阻已经偏高的线圈,只吹风解决不了安匝不足。

吸力刚好在行走加速度下脱落,静止时又能吸住,说明剩余吸力余量很小。无论是热态安匝下降还是气隙偏大,都会把余量吃掉。应在线圈达到工作温度、接触面处于实际脏污状态时试验,只在冷态干净表面下试吸,会高估现场吸力。两项都在工作状态下看,才知道是哪一项把余量用掉了。

接触面垫实、电压正常以后,若冷态电流和吸力都恢复,热态又下降,就可以把原因收束到线圈温度。若清完表面电流仍然偏小,吸力从一通电就不足,则应查电压、电阻和匝间短路,而不是继续打磨工件。气隙和温度可以同时存在,对照试验的作用就是每次只拿掉其中一项,看吸力是否回来。