如下圖所示為轉(zhuǎn)差式電磁離合器的原理乐太。在主動軸上裝有用高磁導率材料制成的圓筒1踱卵,習慣上稱作電樞(或在其內(nèi)壁上開槽嵌入短路繞組)槐瑞,從動軸上裝有勵磁線圈5和兩個帶齒的磁性盤2、3崎页,永磁盤與電樞之間留有0.25~0.3mm間隙鞠绰。未通電時,主動軸回轉(zhuǎn)飒焦,從動軸不動蜈膨;如通過滑環(huán)與電刷4向勵磁線圈導入直流電時,就產(chǎn)生力中虛線所示的閉合磁通(主磁通)牺荠,此時由于電樞與磁場的相對運動强剥,電樞切割磁場,產(chǎn)生渦電流(如為短路繞組則產(chǎn)生感應(yīng)電流)哗缀,此電流產(chǎn)生一個脈動的電樞反應(yīng)磁場统扔,它與主磁通聯(lián)合產(chǎn)生電磁力矩驅(qū)動從動軸向向回轉(zhuǎn)。但主板蜻、從動軸間存在的轉(zhuǎn)速差,故稱轉(zhuǎn)差式電磁離合器甸垄,國外叫做渦流離合器捺盖。
由于勵磁線圈位置與磁路結(jié)構(gòu)不同,可有多種不同的類型疤嘴。如下圖所示是用于電動機連接的具體實例融唬。它由兩個基本部分組成,電樞和磁極住卿。電樞7為一筒形零件芋困,安裝在電動機8的軸上,以恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)矫迹。磁極5固定在輸出軸1上利术,磁極的形狀如同矩形齒齒輪。勵磁線圈4繞在導磁體3(定子)上靜止不動低矮。當電流通入線圈時印叁,圍繞線圈產(chǎn)生強磁場,磁力線由線圈通過工作氣隙军掂,引導到磁極轮蜕,進入轉(zhuǎn)子部件后返回線圈,形成封閉磁路蝗锥。由于磁極是多個矩形凸極跃洛,表明磁場呈周期性變化率触,電樞相對磁極回轉(zhuǎn),在交變磁場中感應(yīng)出環(huán)繞電流(渦電流)汇竭。該感應(yīng)電流方向垂直于磁力線產(chǎn)生反磁場葱蝗。渦流磁場與磁極磁場相互作用帶動磁極和輸出軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)矩的大小可用下式表示韩玩。
式中 Ft——渦流與磁極磁場的周向作用力垒玲,N;
D——轉(zhuǎn)子的有效直徑找颓,m参七;
Pm——磁極對數(shù);
B——磁感應(yīng)強度狱诊,T村次;
l——轉(zhuǎn)子有效長度,m件策;
zp——一個磁極下的等效阻抗痒弃,Ω;
n1巩樟、n2——主仆扰、從動軸的轉(zhuǎn)速,r·min-1艰捶。
由上式可見祟放,這種離合器工作時,主伤主、從部分必須存在某一轉(zhuǎn)速差才有轉(zhuǎn)矩傳遞衡喧。轉(zhuǎn)矩大小取決于磁場強度和轉(zhuǎn)速差。勵磁電流保持不變玫氢,轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩增加而劇烈下降帚屉;轉(zhuǎn)矩保持不變,勵磁電流減少漾峡,轉(zhuǎn)速減少得更加嚴重攻旦。
轉(zhuǎn)差式電磁離合器由于主、從動部件間無任何機械連接灰殴,無磨損消耗敬特,無磁粉泄漏,無沖擊牺陶,調(diào)整勵磁電流可以改變轉(zhuǎn)速伟阔,作無級變速器使用,這是它的優(yōu)點。該離合器的主要缺點是轉(zhuǎn)子中的渦流會產(chǎn)生熱量皱炉,該熱量與轉(zhuǎn)速差成正比怀估。低速運轉(zhuǎn)時的效率很低,效率值為主合搅、從動軸的轉(zhuǎn)速比多搀,即η=n2/n1。