磁粉制动器工作原理

磁粉制动器工作原理

磁粉离合器磁粉制动器产品特性

●激磁电流与转矩成线性关系

磁粉离合器、磁粉制动器是根据电磁原理并利用磁粉来传达转矩的，其传达之转矩与激磁电流基本成线性关系。因此，只要改变激磁电流之大小，便可轻易地控制转矩之大小。正常情况下，在5%至 100%的额定转矩范围内，激磁电流与其传达之转矩成正比例线性关系,如图A。

●稳定的滑差转矩

当激磁电流保持不变时，其传达之转矩不受传动件与从动件之间差速（滑差转速）之影响，即静力矩与动力矩无差别。因此可以稳定地传达恒定之转矩。此特性若运用于张力控制，则用户只需调节激磁电流之大小，便能准确控制并传达所需转矩，从而简便、有效地达到控制卷料张力的目的,如图B。

磁粉离合器磁粉制动器应用范围

由于磁粉离合器、制动器具有以上特点，现已被广泛应用于造纸、印刷、塑料、橡胶、纺织、印染、电线电缆、冶金以及其他有关卷取加工行业中的放卷和收卷张力控制。另外磁粉离合器还可用于缓冲起动、过载保护、调速等。磁粉制动器还经常被用于传动机械的测功加载和制动等。

磁粉离合器磁粉制动器选型

●磁粉离合器、磁粉制动器的选型一般以所需传达最大转矩为依据来选定，并同时注意保证实际滑差功率小于磁粉离合器、制动器的允许滑差功率。

计算公式如下：

实际滑差功率P=2×3.14×M×n/60=F·V(单位：W)

式中：M ----- 实际工作转矩（N·m） F ----- 张力（N）

n ----- 滑差转速（r/min）V ----- 线速度（m/s）

●在无变速机构的情况下，卷绕材料所需的最大张力与最大卷绕半径的乘积应小于磁粉制动器的额定转矩。此外，磁粉离合器的选择还与其位置有关系：在滑差功率匹配的前提下，把磁粉离合器放在高速级，则可以选择较小规格的离合器，其体积、成本也相应下降。当小规格磁粉离合器不能匹配，而需较大磁粉离合器时，应将其置于传动机构的中部或后部，以增大工作转矩降低滑差转速。

●磁粉离合器、磁粉制动器在散热条件一定时，其滑差功率是一定值，因此其实际工作转矩与转速可以相互补偿，即滑差转速提高时，则许用转矩将相应下降，但最高转速不得高于其许可转速。

例：FZ100磁粉制动器，其额定转矩M=100N.m,滑差功率P=7KW

则额定转速n=9550*P/M=9550*7/100=668.5r/min

若实际滑差转速n=1500r/min(式中9550为常数系数)

则许用转距应为M=9550*P/n=9550*7/1500=44.6N.m

（式中：9550为常数系数）

磁粉离合器是由传动单元(输入轴)和从动单元(输出轴)合并而成。在两组单元之间的空间，填有粒状的磁粉（休积大约40微米）。当磁性线圈不导电时，转矩不会从传动轴传于从动轴，但如将线圈电磁通电，就由于磁力的作用而吸引磁粉产生硬化现象，在连继滑动之间会把转矩传达。

磁粉离合器/制动器特性

（1）高精度的转矩控制

转矩的控制范围非常广，而且控制精度高，传达转矩和激磁电流成正确的比例，可实现高精度的控制。

（2）优越的耐久性、寿命长

采用耐热、耐磨耗、耐氧化、耐蚀性超强的超合金磁粉，寿命长。

（3）稳定性超群的定转矩特性

磁粉的磁气特性佳，而且粉粒相互之间的结合力安定，滑动转矩非常稳定，与相对回转数没有关系能持久保持恒定的转矩。

（4）连续滑动运转使用

散热效果优良而且采用热变形均一的冷却构造，加上磁粉的高耐热性，容许连结与制动功率及滑动功率大，能够圆滑的滑动运转，不会

引起震动。

（5）连结圆滑，无冲击

连结时的冲击极小，能够无冲击的圆滑启动、停止。而且阻力转矩极小，不会引起无用的发热量。

（6）适合高频运转

应答敏捷快速及特别的散热构造，适合高频度运转使用。

（7）轻量、免保养、寿命长

型式简洁轻量化，使用耐高温之线圈及特殊油脂轴承，并针对易生磨耗的电枢施以耐磨特殊处理，延长使用寿命。用途

1、缓冲起动，停止用：利用连结时的圆滑特性及定转矩特性之缓冲效果，即加速度稳定及不发生冲击的尖峰转矩。

2、连续滑动、张力控制用

3、转矩限制器用

4、高速应答用

5、动力吸收用

6、定位停止用

7、模拟负载用

应用范围

印刷机械、纸工机械、制袋机械、造纸机械、电线电缆机械、卷线机械、线材机械、捆包包袋机械、纺织机械、织维机械、木工机械、试验设

备、模拟负荷用、各种机械的精密性张力控制用、一般工业用装置、其他一般产业机械。

型号选定

兹举出电磁磁粉离合/制动器的应用范围，以便在各种使用条件下，做更有效的使用，并选定最适当的机种，形式大小，以发挥最大效益。

代号说明

T ：离合制动器轴的转矩……………………………………………………… ( kgfm )

Tc ：离合器制动器轴的设定转矩……………………………………………… ( kgfm )

Ti ：负荷转矩……………………………………………………………………… ( kgfm )

GD2 ：飞轮效果………………………………………………………………… ( kgfm2 )

n ：离合/制动器轴的回转数……………………………………………………… ( rpm )

ni ：离合/制动器轴的相对回转数………………………………………………… ( rpm )

N ：连结频率……………………………………………………… ( time/min)

P ：马达容量……………………………………………………… ( kw )

Ps ：滑动功率……………………………………………………… ( w )

E ：连结功率或制动功率…………………………………………… ( kgfm/min )

Es ：滑动时的功率…………………………………………………… ( kgfm/min )

ro ：滑动时间……………………………………………………………………… ( sec )

rc ：连结时间或制动时间……………………………………………………… ( sec )

B ：安全系数

No ：离合器入力轴的回转数……………………………………………………… ( rpm )

Ns ：离合器出入轴的回转数……………………………………………………… ( rpm )

t ：实质上所需之连结时间或制动时间……………………………………… ( sec )

1、连结装置ON/OFF的使用

（1）离合器/制动器容量的选定

选择适当的马达时，应依离合器/制动器轴的传动转矩来选定适当大小。且依调整激磁电流在3-100%的范围内能调整使用所要离合器（制动

器）的转矩。

T = 973×P × B (kgfm) ……………………………………………………… ( 1 )

n

根据负荷条件及用途，负荷转矩必须乘以1.5-3倍安全系数，才是适用的规格。

（2）功率

以机械启动，停止方式使用时，增减连结频率，必须检讨连结功率或制动功率。