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磁粉制動(dòng)器原理和應(yīng)用

磁粉制動(dòng)器

磁粉制動(dòng)器俗稱磁粉電機(jī),磁粉剎車,磁粉張力器等等,
磁粉制動(dòng)器MAGPOWR是根據(jù)電磁原理和利用磁粉傳遞轉(zhuǎn)矩的。其具有激磁電流和傳遞轉(zhuǎn)矩基本成線性關(guān)系的特點(diǎn)。在同滑差無關(guān)的情況下能夠傳遞一定的轉(zhuǎn)矩,具有響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無污染、無噪音、無沖擊振動(dòng)節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。是一種多用途、性能優(yōu)越的自動(dòng)控制元件?,F(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于造紙、印刷、 塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金、壓片機(jī)以及其他有關(guān)卷取加工行業(yè)中的放卷和收卷張力控制。磁粉制動(dòng)器還經(jīng)常被用于傳動(dòng)機(jī)械的測(cè)功加載和制動(dòng)等。
工作原理
1:磁粉制動(dòng)器是采用磁粉作介質(zhì),在通電情況下形成磁粉鏈來傳遞扭矩的新型傳動(dòng)元件,主要由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、激磁線圈及磁粉組成。
2:當(dāng)線圈不通電時(shí),主動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),由于離心力的作用,磁粉被甩在主動(dòng)轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上,磁粉與從動(dòng)轉(zhuǎn)子之間沒有接觸,主動(dòng)轉(zhuǎn)子空轉(zhuǎn)。
3:接通直流電源后產(chǎn)生電磁場(chǎng),工作介質(zhì)磁粉在磁力線作用下形成磁粉鏈,把內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子聯(lián)接起來,從而達(dá)到傳遞,制動(dòng)扭矩的目的。
用途
1、緩沖起動(dòng),停止用:利用連結(jié)時(shí)的圓滑特性及定轉(zhuǎn)矩特性達(dá)到緩沖起動(dòng)和停止。
2、連續(xù)滑動(dòng)、張力控制用
3、轉(zhuǎn)矩限制器用
4、高速應(yīng)答用
5、動(dòng)力吸收用
6、定位停止用
7、模擬負(fù)載用
特點(diǎn)
1、 可以輕松進(jìn)行大范圍的控制。
2、 可以達(dá)到連續(xù)滑動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、 可以得到安定的扭力。
4、 無鳴叫音。動(dòng)作面的滯滑現(xiàn)象會(huì)發(fā)生于摩擦方式,但是在此不會(huì)出現(xiàn),而且也不會(huì)發(fā)出連結(jié)音,所以運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)安靜。
5、 熱容量很大。由于使用了耐熱性優(yōu)越的磁粉及運(yùn)用了理想的冷卻方法,即使是過于嚴(yán)酷的連續(xù)滑動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),也可以安心使用。
6、 可以達(dá)到平順的連續(xù)及驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。由于靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)幾乎一樣,所以完全連結(jié)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生震蕩,可以因應(yīng)負(fù)載加減速度。
說明
磁粉制動(dòng)器是由傳動(dòng)單元(輸入軸)和從動(dòng)單元(輸出軸)合并而成。在兩組單元之間的空間,填有粒狀的磁粉(休積大約40微米)。當(dāng)磁性線圈不導(dǎo)電時(shí),轉(zhuǎn)矩不會(huì)從傳動(dòng)軸傳于從動(dòng)軸,但如將線圈電磁通電,就由于磁力的作用而吸引磁粉產(chǎn)生硬化現(xiàn)象,在連繼滑動(dòng)之間會(huì)把轉(zhuǎn)矩傳達(dá)。 *磁粉制動(dòng)器是一種性能優(yōu)越的自動(dòng)控制元件。它以磁粉為工作介質(zhì),以激磁電流為控制手段,達(dá)到控制制動(dòng)或傳遞轉(zhuǎn)矩的目的。其輸出轉(zhuǎn)矩與激磁粉電流呈良好的線性關(guān)系而與轉(zhuǎn)速或滑差無關(guān),并具有響應(yīng)速度快,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn). 由于磁粉制動(dòng)器具有以上特點(diǎn),現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于造紙、印刷、 塑料、橡膠、紡織、印染、電線電纜、冶金以及其他有關(guān)卷取加工行業(yè)中的放卷和收卷張力控制。另外磁粉離合器還可用于緩沖起動(dòng)、過載保護(hù)、調(diào)速等。磁粉制動(dòng)器還經(jīng)常被用于傳動(dòng)機(jī)械的測(cè)功加載和制動(dòng)等。
選型
磁粉制動(dòng)器的選型一般以所需傳達(dá)Zui大轉(zhuǎn)矩為依據(jù)來選定,并同時(shí)注意保證實(shí)際滑差功率小于磁粉離合器、制動(dòng)器的允許滑差功率。 計(jì)算公式如下: 實(shí)際滑差功率P=2×3.14×M×n/60=F?V(單位:W) 式中:M ----- 實(shí)際工作轉(zhuǎn)矩(N?m) F ----- 張力(N) n ----- 滑差轉(zhuǎn)速(r/min) V ----- 線速度(m/s) ●在無變速機(jī)構(gòu)的情況下,卷繞材料所需的Zui大張力與Zui大卷繞半徑的乘積應(yīng)小于磁粉制動(dòng)器的額定轉(zhuǎn)矩。此外,磁粉離合器的選擇還與其位置有關(guān)系:在滑差功率匹配的前提下,把 磁粉離合器放在高速級(jí),則可以選擇較小規(guī)格的離合器,其體積、成本也相應(yīng)下降。當(dāng)小規(guī)格磁粉離合器不能匹配,而需較大磁粉離合器時(shí),應(yīng)將其置于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中部或后部,以增大工作轉(zhuǎn)矩降低滑差轉(zhuǎn)速。 ●磁粉離合器、磁粉制動(dòng)器在散熱條件一定時(shí),其滑差功率是一定值,因此其實(shí)際工作轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速可以相互補(bǔ)償,即滑差轉(zhuǎn)速提高時(shí),則許用轉(zhuǎn)矩將相應(yīng)下降,但Zui高轉(zhuǎn)速不得高于其許可轉(zhuǎn)速。 例:FZ100磁粉制動(dòng)器,其額定轉(zhuǎn)矩M=100N.m,滑差功率P=7KW 則額定轉(zhuǎn)速n=9550*P/M=9550*7/100=668.5r/min 若實(shí)際滑差轉(zhuǎn)速n=1500r/min(式中9550為常數(shù)系數(shù)) 則許用轉(zhuǎn)距應(yīng)為M=9550*P/n=9550*7/1500=44.6N.m (式中:9550為常數(shù)系數(shù))
功能特性
(1)高精度的轉(zhuǎn)矩控制 轉(zhuǎn)矩的控制范圍非常廣,而且控制精度高,傳達(dá)轉(zhuǎn)矩和激磁電流成正確的比例,可實(shí)現(xiàn)高精度的控制。
(2)優(yōu)越的耐久性、壽命長(zhǎng) 采用耐熱、耐磨耗、耐氧化 、耐蝕性超強(qiáng)的超合金磁粉,壽命長(zhǎng)。
(3)穩(wěn)定性超群的定轉(zhuǎn)矩特性 磁粉的磁氣特性佳,而且粉粒相互之間的結(jié)合力安定,滑動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常穩(wěn)定,與相對(duì)回轉(zhuǎn)數(shù)沒有關(guān)系能持久保持恒定的轉(zhuǎn)矩。
(4)連續(xù)滑動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)使用 散熱效果優(yōu)良而且采用熱變形均一的冷卻構(gòu)造,加上磁粉的高耐熱性,容許連結(jié)與制動(dòng)功率及滑動(dòng)功率大,能夠圓滑的滑動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),不會(huì) 引起震動(dòng)。
(5)連結(jié)圓滑,無沖擊 連結(jié)時(shí)的沖擊極小,能夠無沖擊的圓滑啟動(dòng)、停止。而且阻力轉(zhuǎn)矩極小,不會(huì)引起無用的發(fā)熱量。
(6)適合高頻運(yùn)轉(zhuǎn) 應(yīng)答敏捷快速及特別的散熱構(gòu)造,適合高頻度運(yùn)轉(zhuǎn)使用。
(7)輕量、免保養(yǎng)、壽命長(zhǎng) 型式簡(jiǎn)潔輕量化,使用耐高溫之線圈及特殊油脂軸承,并針對(duì)易生磨耗的電樞施以耐磨特殊處理,延長(zhǎng)使用壽命。

 


 

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