磁粉離合器的工作原理、特點與應用

    磁粉離合器超脫了常規離合器的摩擦實質，而實現了磁粒子設計。工作原理如圖下圖所示，它是在主動件（轉子）6和件3、7、8組成的從動件外殼之間的氣隙內，填有磁粒子5，磁粒子是一些體積微小（大約40μm）、導磁率高、矯頑力低、耐磨損的磁粉。作為磁粉原材料的有FeCoNi粉、FeALCr粉、Crl3粉等。將原料粉加入潤滑劑加以跑合制成馬鈴薯狀磁粒。線圈未通電時，磁粒子處于松散狀態，靠離心力作用甩在外殼的內壁，主動件、從動件處于脫離狀態，如下圖（a）所示。安裝在磁軛2中的勵磁線圈1通電后，在磁場作用下磁粒子形成鏈狀，連接轉子與外殼，如下圖（b）所示。

    磁粉離合器依靠磁粒子的結合力和磁粒子與工作面間的摩擦力來傳遞轉矩。該裝置的特點主要有以下幾方面。

    ①轉矩與勵磁電流在5%～95%范圍內成線性關系，當勵磁電流保持不變時，轉矩會穩定的傳遞。

    ②轉矩僅取決于勵磁電流的大小，而與主、從動側的滑差無關，其他轉矩與靜轉矩相同。

    ③快速響應，轉矩上升、下降時間都極短，因此可以用于頻繁啟停、換向場合。

    ④控制功率小，功率放大倍數高，可用很小勵磁電流控制很大的傳遞功率，易于實現自動控制。

    ⑤運轉平穩，無振動，無沖擊，低噪聲，可實現過載保護。

    ⑥與摩擦片式電磁離合器相比，無摩擦部件，壽命長，可靠性高，結構簡單，易于維護。

    其缺點是在離合制動期間粒子之間的摩擦要產生熱量，導致穩定性下降，再現性差，以至于出現殘余拖拉。磁粉作為一種磨料，產生微細粉末通過轉子密封處泄漏到軸承或其他間隙部位，對工藝過程會造成污染。

    鑒于上述特點磁粉離合器在多種領域得到應用。如機械的快速離合、制動；試驗裝置的加載器，如發電機、電動機、減速機、液壓元件轉矩測量時的加載；尤其適用于恒張力控制系統，如印刷機、造紙機、拉絲機、染布機、繞線機、金屬板材帶材加工設備。