电磁式离合器

电磁式离合器
一、定义：在电磁力作用下具有离合功能的离合器。

二、电磁离合器简介
电磁离合器可分为：干式单片电磁离合器，干式多片电磁离合器，湿式多片电磁离合器，磁粉离合器，转差式电磁离合器等。

1干式单片电磁离合器：线圈通电时产生磁力吸合“衔铁”片，离合器处于接合状态；线圈断电时“衔铁”弹回，离合器处于分离状态。

线圈通电时产生磁力吸合“来令片（摩擦片）”，离合器处于接合状态，与被传动结构结合；线圈断电时“来令片（摩擦片）”弹回，离合器处于分离状态，与被传动结构分离。

干式单片电磁离合器亦可俗称之为干式电磁离合器或者单片电磁离合器等，至于如何地正确使用，这得根据机器的要求，并适当地选型离合器的型式与型号工，所以得先对电磁离合器的特性有所有了解方可对后续的电磁离合器选型。

干式单片电磁离合器（摩擦式类型），工作方式有通电工作与断电工作两种，其摩擦力矩分为静摩擦力矩和动摩擦力矩两类。

而摩擦式电磁离合器的力矩与材料的摩擦系数、摩擦片有效半径、摩擦片面数以及摩擦面上的压力有关。

因摩擦系数会随摩擦材料的材质而异，即便是同一种材料，由于摩擦片工作面的光洁度、热处理、表面温度、滑移的速度不同，电磁离合器的摩擦系数也不一样。

2、3干式多片和湿式多片电磁离合器：原理同上，另外增加几个摩擦付，同等体积转矩比干式单片电磁离合器大，湿式多片电磁离合器工作时必须有油液冷却和润滑。

4磁粉离合器：在主动与从动件之间放置磁粉，不通电时磁粉处于松散状态，通电时磁粉结合，主动件与从动件同时转动。

优点：可通过调节电流来调节转矩，允许较大滑差。

缺点：较大滑差时温升较大，相对价格高
5转差式电磁离合器：离合器工作时，主、从部分必须存在某一转速差才有转矩传递。

转矩大小取决于磁场强度和转速差。

励磁电流保持不变，转速随转矩增加而剧烈下降；转矩保持不变，励磁电流减少，转速减少得更加严重。

转差式电磁离合器由于主、从动部件间无任何机械连接，无磨损消耗，无磁粉泄漏，无冲击，调整励磁电流可以改变转速，作无级变速器使用，这是它的优点。

该离合器的主要缺点是转子中的涡流会产生热量，该热量
与转速差成正比。

低速运转时的效率很低，效率值为主、从动轴的转速比，即η＝n2/n1
适用于高频动作的机械传动系统，可在主动部分运转的情况下，使从动部分与主动部分结合或分离。

主动件与从动件之间处于分离状态时，主动件转动，从动件静止；主动件与从动件之间处于接合状态，主动间带去从动件转动。

广泛适用于机床、包装、印刷、纺织、轻工、及办公设备中。

电磁离合器一般用于环境温度－20—50％，湿度小于85％，无爆炸危险的介质中，其线圈电压波动不超过额定电压的±5％
电磁离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质(液力偶合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部分相互转动。

目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦(简称为摩擦离合器)。

发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。

当驾驶员踩下踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。

磁粉离合器摩擦应能满足以下基本要求：
(1)保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。

(2)能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。

(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。

这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连
部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。

(4)具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。

(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。

(6)操纵省力，维修保养方便。

(end)
三、基本内容
电磁离合器制动器的基本使用方法
1.连接与切离动作：驱动部位与起动部位之间安装离合器，则不须停止驱动处，起动处会依必要反应做连接与切离的动作
2.保持制动：为了维持惯性负荷、紧急状况、作业途中时的机器中断而使用制动器
3.变速：作业途中时有相互转换速度的情形、此时使用离合器、则不须关闭驱动处即可变速
4.正反转：负荷点的正反转切换时、配合离合器使用则驱动外只要顺向回转即可
5.高频运转：在快速循环中的断续运转、反复利用马达上的ON、OFF所提供的频度有限、因此使用离合器、使之迅速反应、高精度的制动
6.位置推算：停留于测定位置或定量的传送都须仰赖高精度定位装置、使用离合器便能达到定位或定量功能
7.寸动：机械开始作动与位置接合时、只须以离合器瞬时作动即可
8.缓冲起动、制动：减少对负荷的冲击之起动、停止，可调节转速使用，但如发热过大、
应把滑差的时间缩短。

用途：结构简单、安装方便、动作灵敏、无空载力矩、噪声低等特点，可用于各类机械转动系统中，起离合、寸动、变速、换向等作用。

使用条件：使用电压为直流24V，电压波动不超过额定电压的正负5%；摩擦表面不得沾染油污及杂物；安装时应轴向定位，如分轴安装应保持同轴度不大于0.2mm；安装时调整气隙至规定值。

四、干式单片电磁离合器
电磁离合(制动)器控制电路
电磁离合(制动)器线圈供电均为直流电源,其容量应大于相应规格离合(制动)器
线圈消耗的功率(PH),并保证离合(制动)器线圈两端的工作电压为相应规格的额定电
压UH。

当无法从电网获取电能时，可用蓄电池组作为离合（制动）器的供电电源。

<一> 基本控制电路
1、离合（制动）器控制电
路（图1）及离合制动器总
成控制电路（图2）
B-变压器
Z-整流器
K、K1、K2-转换开关、按钮
或接触器触点
D
L
-离合器线圈
D
Z
-制动器线圈
R
O
-电阻
D
-二极管
电阻Ro与二极管Do是用来保护励磁线圈的，即在断电时感应过电压不致击穿线圈绝缘
而设置的。

电阻Ro的取值一般为离合（制动）器线圈电阻值（R=U
H 2/P
H
）的（4～10）倍，
二极管Do为离合（制动）器线圈励磁电流（I=P
H /U
H
）的（0.5～1）倍，反向电压在200V
以上。

2、失电制动器基本控制电
路（图3）
Rf-分压电阻
C-电容
J.J1～J5-接触器触点
D1～D5整流二极管
R
X
-限流电阻
B-变压器
Do-二极管
Ro-电阻
电阻Ro值一般取制动器线圈电阻（R=UH2/PH）的（4～10）倍，二极管Do为制动器线圈励磁电流（I=PH/UH）的（0.5～1）倍，反向电压在300V以上。

如果制动器线圈额定电压不等于99V（或170V），可以采用变压器通过整流达到所需的电压值。

也可参照图1的控制方式。

<二> 特殊控制电路
1、电磁离合（制动）器在使用时，要求接通时间短，就必须对电磁离合（制动）器励磁线圈采用快速励磁电路（图4），以提高电流的上升速度。

Rf-分压电阻
C-电容
J.J1～J5-接
触器触点
D1～D5整流二
极管
R
X
-限流电阻
B-变压器
Do-二极管
Ro-电阻
图4（a）、（b）、（c）三种控制方式，在回路中均串入了电阻Rf，减小了回路时间常数τ值。

从而缩短了离合（制动）器的接通时间。

电源电压U一般取（2～4）倍的离合（制动）器额定电压UH值或更高，视接通时间的要求来决定。

电阻Rf=UH/IH，其功率P＞IH(U-UH）,电容C取值为(200-2000)uF，耐压取10倍以上的UH值。

为避免电阻Rf上消耗功率，对功率较大的离合（制动）器，可采用图4（d）控制方式，图中Rx为限流电阻以保护半波整流二极管D5。

2、电磁离合（制动）器在使用时，要求断开时间短和消磁剩磁，就必须采用消磁电路。

同时，起到了对励磁线圈和开关触点的保护作用（图5）。

J1～J5-接触
面触点
S
J
-时间继电
器触点
R d .R
C
-电阻
C-电容
图5（a）的控制方式，在消磁回路中串入电阻Rd，其值一般为（8-10）倍的离合（制动）器励磁线圈电阻值。

利用时间继电SJ常闭触点的闭合得电延时断开，来控制反向消磁时间。

图5（b）当离合（制动）器通电的同时，电源通过RC对电容C充电，最终达到稳定值UH，当离合（制动）器断电时，电容储存的电能对离合（制动）器反向放电。

阻值RC一般为（8-10）倍的离合（制动）器励磁线圈电阻。

3、当离合（制动）器在使用时，要求接通时间快，又要求断开时间短，可采用图4与图5合理组合的控制电路。

一般适用于离合（制动）器动作频率较高或定位准确的场合。

总之，要想达到理想的效果，可根据接通时间和断开时间的具体要求，选取适当电路参数和控制方式来达到目的。