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上海诺广机械有限公司
Shanghai Nuoguang machinery Co., Ltd.
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转差式电磁离合机的工作原理及结构简介
如下图所示为
转差式电磁离合器
的原理。在主动轴上装有用高磁导率材料制成的圆筒1,习惯上称作电枢(或在其内壁上开槽嵌入短路绕组),从动轴上装有励磁线圈5和两个带齿的磁性盘2、3,永磁盘与电枢之间留有0.25~0.3mm间隙。未通电时,主动轴回转,从动轴不动;如通过滑环与电刷4向励磁线圈导入直流电时,就产生力中虚线所示的闭合磁通(主磁通),此时由于电枢与磁场的相对运动,电枢切割磁场,产生涡电流(如为短路绕组则产生感应电流),此电流产生一个脉动的电枢反应磁场,它与主磁通联合产生电磁力矩驱动从动轴向向回转。但主、从动轴间存在的转速差,故称
转差式电磁离合器
,国外叫做
涡流离合器
。
由于励磁线圈位置与磁路结构不同,可有多种不同的类型。如下图所示是用于
电动机
连接的具体实例。它由两个基本部分组成,电枢和磁极。电枢7为一筒形零件,安装在
电动机
8的轴上,以恒定转速旋转。磁极5固定在输出轴1上,磁极的形状如同矩形齿
齿轮
。励磁线圈4绕在导磁体3(定子)上静止不动。当电流通入线圈时,围绕线圈产生强磁场,磁力线由线圈通过工作气隙,引导到磁极,进入转子部件后返回线圈,形成封闭磁路。由于磁极是多个矩形凸极,表明磁场呈周期性变化,电枢相对磁极回转,在交变磁场中感应出环绕电流(涡电流)。该感应电流方向垂直于磁力线产生反磁场。涡流磁场与磁极磁场相互作用带动磁极和输出轴转动,转矩的大小可用下式表示。
式中 F
t
——涡流与磁极磁场的周向作用力,N;
D——转子的有效直径,m;
P
m
——磁极对数;
B——磁感应强度,T;
l——转子有效长度,m;
z
p
——一个磁极下的等效阻抗,Ω;
n
1
、n
2
——主、从动轴的转速,r·min
-1
。
由上式可见,这种
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=n
2
/n
1
。
交流转差式电磁离合机技术参数及外形尺寸
下表列出如下图所示交流转差式电磁
离合器
的基本参数和主要尺寸。
交流转差式电磁
离合器
基本参数与主要尺寸 /mm
型号
公称功率
/KW
许用转矩
/N·m
质量
/Kg
A
B
C
d
E
b
t
1
H
d
1
L
1
h
L
J
JZT11-4
0.6
3.9
65
190±0.7
230±1.05
37
18
40
6
14.5
112
12
237
257
532
276
JZT12-4
0.8
5.2
70
538
JZT21-4
1.1
7.2
90
216±0.7
238±1.05
45
22
50
6
18.5
132
12
265
303
588
314
JZT22-4
1.5
9.8
100
618
JZT31-4
2.2
14.3
140
254±1.05
265±1.05
41
28
60
8
24
160
15
310
365
671
366
JZT32-4
3.0
19.5
150
691
JZT41-4
4.0
26.0
205
278±1.05
325±1.4
39
32
80
10
27
180
15
350
415
810
402
JZT42-4
5.5
35.8
215
835
JZT51-4
7.5
46.8
235
318±1.05
340±1.4
39
38
80
10
33
200
19
376
596
866
442
JZT52-4
10
62.5
250
896
JZT61-4
13
82
380
368±1.4
419±1.75
40
42
110
12
37
225
20
450
940
508
JZT62-4
17
107
400
980
注:调整范围120~1200r·min
-1
,速度变化率≤2.5%。
转差式磁离合机、永磁式概述及技术参数
永磁式
这种
离合器
是用永磁替代电磁,随着高能磁体的出现,磁体如电池一样便于携带,无需滑环装置。对于各种轻型和现代张力控制,永磁式离合器是最佳选择。尤其是它的高精度、长寿命与小尺寸,在音频、视频与数字计算带上得到应用,国外已有许多产品。如下图所示的一种盘形永磁转差式离合器,环形或扇形永磁体3安装在轭铁(导磁材料)4上,它的对面是2~5mm厚的铜盘2,铜盘后面安装软铁盘1(厚2~6mm)。多极永磁盘主动旋转,在气隙中产生变化的磁场,使从动盘产生大量的涡电流,主动盘旋转愈快,涡电流愈多,阻抗也愈大,传递转矩也大。下表列出3种不同相对转速、3种不同气隙下测得的转矩。
盘形永磁式转差离合器基本参数和主要尺寸 /mm
公称转矩/N·cm
相对速度
/r·min
-1
D
1
d
1
h
1
D
H
D
2
d
2
h
2
h
3
L
g
=0.5
L
g
=1.0
L
g
=2.0
1.0
0.8
0.6
500
41
24
8
50
9.5
50
6.4
2
2
2.0
1.6
1.1
1000
2.8
2.2
1.5
1500
4.9
3.8
2.5
500
53
23
8
63
10
63
8.4
2
2
9.3
7.5
5
1000
13
10.5
7
1500
26
19
14
500
68
32
10
80
13
80
8.4
2
3
47
35
25
1000
59
47
35
1500
75
56
42
500
84
32
12
100
16
100
10.5
2
3
130
100
75
1000
160
120
93
1500
135
110
75
500
85
32
10
100
13
100
10.5
3
4
150
150
105
750
200
175
125
1000
140
120
90
500
100
50
15
125
20
125
10.5
3
4
190
170
130
750
230
210
155
1000
450
380
300
500
124
56
16
150
24
150
13
3
4
500
500
400
750
650
580
470
1000
600
520
400
500
140
70
21
165
27
165
13
3
4
760
670
510
750
800
700
530
1000
1300
1100
650
500
140
180
10
160
16
150
25
4
6
1500
1300
850
750
1600
1400
950
1000
1030
870
670
500
180
80
20
195
28
195
45
3
4
1300
1150
870
750
1400
1200
900
1000
2300
2200
1800
500
214
68
21
230
27
230
56
4
5
2500
2300
1900
750
2600
2400
2000
1000
永磁转差式离合器适于恒转矩系统工作。用高级PLC连接或控制系统来控制离合器的速度,实现薄膜或其他产品的张力控制。更重要的是容易改变不同产品的拉伸形状,最佳速度可以得到最佳张力。
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