发布者：WJJ    来源：上海仰光电子科技有限公司     发布时间：2025-5-21

一、故障原因分析

1. 刹车机构硬件故障

• 刹车片磨损或污染：
  刹车片长期使用后表面磨损变薄，或沾染油污、粉尘，导致摩擦力不足，无法有效制动。
• 刹车弹簧失效：
  弹簧弹性衰减或断裂，使刹车片无法紧密贴合刹车盘，导致制动力矩下降。
• 刹车线圈损坏：
  线圈绕组短路、断路或绝缘老化，通电后无法产生电磁力吸合刹车片（失电刹车型电机）。
• 机械卡滞：
  刹车机构运动部件（如活塞、连杆）生锈、润滑不足或异物卡阻，导致刹车片无法正常动作。

2. 电气与控制问题

• 刹车电源异常：
  • 刹车线圈供电电压不足（倍福电机刹车通常为 DC 24V）或纹波过大，导致线圈吸力不足。
  • 刹车电源回路断线、接触不良（如接线端子松动、保险丝熔断）。
• 控制信号缺失：
  • 驱动器未输出刹车释放信号（如 DO 信号未导通），或 PLC 程序中刹车控制逻辑错误。
  • 刹车释放延迟时间设置不当（如刹车未完全松开就启动电机，导致磨损加剧）。

3. 参数与机械设计问题

• 刹车释放参数错误：
  驱动器中刹车释放相关参数（如刹车延迟时间、制动电流）设置不合理，导致刹车动作滞后或过猛。
• 刹车力矩不足：
  负载惯量过大或电机刹车力矩选型不足（AM3024 刹车力矩需参考手册，通常为额定力矩的 30%~50%），无法在规定时间内停止。

二、分步排查与维修方法

1. 刹车机构硬件检查

步骤 1：外观与机械状态检查

• 断电后手动转动电机轴，观察刹车是否抱死：
  • 若轴可自由转动，说明刹车未生效，需检查刹车片间隙（正常间隙约 0.2~0.5mm，可通过塞尺测量）。
  • 若转动时有卡滞感，拆解刹车机构，检查是否有异物（如铁屑、油污）或部件生锈，用酒精清洗并涂抹润滑脂（如锂基脂）。

步骤 2：刹车片与弹簧检测

• 测量刹车片厚度：
  • 若磨损至原厂规定最小值（如＜2mm），需更换新刹车片（需与刹车盘材质匹配，如树脂基或金属基）。
• 检查刹车弹簧弹性：
  • 用弹簧测力计测量弹簧弹力，若低于额定值（如原厂标准弹力为 50N，实测＜40N），更换同规格弹簧。

步骤 3：刹车线圈测试

• 使用万用表测量线圈阻值：
  • 若阻值为无穷大或远低于标称值（如标称值 50Ω，实测＜10Ω），说明线圈断路或短路，需更换线圈（需注意线圈电压等级，如 DC 24V）。
• 通电测试线圈吸力：
  • 施加额定电压，用弹簧秤测量刹车片吸合时的拉力，若吸力不足（如原厂要求≥80N，实测＜60N），需更换线圈或检查电源电压。

2. 电气控制与电源排查

步骤 1：刹车电源检测

• 用万用表测量刹车电源端子电压（如 X11 端子的 24V 和 0V）：
  • 若电压低于 22V 或波动超过 ±10%，检查电源适配器、线路压降或更换滤波电容。
• 检查刹车电源回路：
  • 查看保险丝是否熔断、接线端子是否松动，修复或更换损坏部件。

步骤 2：控制信号验证

• 通过 TwinCAT 软件或驱动器操作面板，强制输出刹车释放信号（如 DO 信号置 1）：
  • 若刹车片未动作，检查驱动器至刹车线圈的连接线是否导通，继电器触点是否正常（如触点烧蚀需更换继电器模块）。
• 确认 PLC 程序中刹车逻辑：
  • 确保电机停止后刹车延迟释放（如延迟 0.5 秒），避免带负载制动导致冲击。

3. 参数设置与功能测试

• 调整刹车相关参数：
  • 刹车释放延迟时间（P2-40）：若设置过短，刹车未完全松开电机已启动，需延长至 0.3~0.5 秒。
  • 制动电流限制（P2-06）：适当提高制动时的电流限值（不超过额定电流的 120%），增大制动力矩。
• 空载与带载制动测试：
  1. 空载状态下，给电机施加额定转速，断开刹车电源，测量电机停机时间（应符合手册要求，如≤0.5 秒）。
  2. 带载测试时，逐步增加负载，观察刹车是否能可靠制动，若不能，需检查负载是否超过刹车力矩限值。

4. 系统联动与安全验证

• 确认刹车与驱动器的安全互锁功能正常：
  • 刹车未释放时，驱动器应无法启动电机（避免带刹车运行导致过热）。
• 测试紧急停机功能：
  触发急停按钮后，刹车应立即动作，电机快速停止，且无滑行现象。

三、注意事项与预防措施

1. 安全操作规范：
   • 刹车机构涉及强弹簧张力，拆解时需先释放弹簧压力（如使用专用夹具），避免部件弹出伤人。
   • 更换刹车线圈时，需断开所有电源并放电，防止触电。
2. 专业维修建议：
   • 若刹车机构为一体化设计（如与编码器集成），非专业人员请勿自行拆解，建议联系倍福官方售后（400-820-5836）或授权维修中心。
   • 刹车失灵可能导致设备失控，维修后需进行至少 10 次连续制动测试，确保可靠性。
3. 预防措施：
   • 定期维护：每运行 1000 小时检查刹车片磨损情况，清理刹车机构粉尘，每年更换一次润滑脂。
   • 电源优化：为刹车电源单独配置稳压器或 UPS，避免电压波动影响制动性能。
   • 参数备份：调整刹车相关参数后，及时备份驱动器配置，防止意外丢失。

四、倍福官方支持资源

• 技术文档：在倍福官网下载 AM3024 电机手册，查阅 “刹车机构维护” 章节，获取刹车片更换步骤和力矩参数。
• 售后支持：如需返厂维修，联系客服说明 “刹车失灵” 故障，维修后要求提供制动性能测试报告（如制动力矩、停机时间等数据）。

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