电磁离合器是什么?关于电磁离合器的详细介绍

创闻科学2020-11-16 15:51:35

电磁离合器是电动的,但以机械方式传递扭矩。这就是为什么它们过去被称为机电离合器。多年来,与机电离合器相比,电磁离合器之所以被称为电磁方式,主要是从驱动方法的角度来讲,而不是物理操作。自从60多年前离合器开始流行以来,各种应用和离合器设计急剧增加,但基本操作至今仍保持不变。

单面离合器约占所有电磁离合器销售额的90%。

电磁离合器最适合远程操作,因为不需要机械连杆来控制它们的接合,从而可提供快速、平稳的操作。然而,由于当离合器接合时,活化能作为热量在电磁致动器中扩散,所以存在过热的风险。因此,离合器的最高工作温度受电磁体绝缘的额定温度限制。这是一个主要的限制。电磁离合器的另一个缺点是初始成本较高。

摩擦片离合器

摩擦片离合器使用单片摩擦面来接合离合器的输入和输出部件。

工作原理

接合

当离合器启动时,电流流过电磁铁,产生磁场。离合器的转子部分被磁化,并形成吸引电枢的磁路。电枢被拉向转子,在接触时产生摩擦力。在相对短的时间内,负载被加速以匹配转子的速度,从而接合电枢和离合器的输出轮毂。在大多数情况下,转子一直随着输入旋转。

分离

当电流从离合器中移除时,电枢可以随轴自由转动。在大多数设计中,当电力释放时,弹簧使电枢远离转子表面,从而产生一个小的空隙。

循环

循环是通过中断流经电磁铁的电流来实现的。滑脱通常只在加速时发生。假设离合器尺寸合适,当离合器完全接合时,没有相对滑动。因此,扭矩传递100%有效。

应用

机器

这种离合器用于一些割草机、复印机和输送机驱动装置。其他应用包括包装机械、印刷机械、食品加工机械和工厂自动化。

车辆

当电磁离合器用于汽车时,变速杆内可能有一个离合器分离开关。驾驶员通过握住变速杆换挡来操作开关,从而切断电磁体的电流并分离离合器。使用该机构,无需踩下离合器踏板。或者,开关可以由触摸传感器或距离传感器代替,这两种传感器能感测到手在操纵杆附近的存在并切断电流。将这种类型的离合器用于汽车的优点是不需要复杂的连杆来驱动离合器,驾驶员只需施加相当小的力来操作离合器。这是一种半自动变速器。

电磁离合器也经常出现在全轮驱动系统中,用于改变传递给单个车轮或车轴的功率。

在大多数具有不同排量的开式驱动压缩机的车辆空调流系统中,较小的电磁离合器通常通过另一个皮带轮和皮带将空调压缩机的轴端连接到由发动机曲轴驱动的皮带轮上,从而允许压缩机仅在需要时循环运行。然而,汽车空调系统中的一些压缩机没有这种离合器,因此它们是由发动机永久驱动的,即它们的体积流量受到控制(通过安装在压缩机机体上的电磁阀),而不是它们的运行状态。

电磁离合器已经用于内燃机车,例如霍亨索伦机车厂。

其他类型的电磁离合器

多盘式离合器

多盘离合器

简介—多盘式离合器用于在相对较小的空间内传递极高的扭矩。这些离合器可以干使用或湿(油浴)使用。在油浴中运行离合器也可大大提高其散热能力,这使它们非常适合多速齿轮箱和机床应用。

工作原理—多盘式离合器通过电动操作,但以机械方式传递扭矩。当电流通过离合器线圈时,线圈变成电磁体并产生磁力线。这些磁力线通过磁场和转子之间的小空隙传输。离合器的转子部分被磁化,形成一个磁路,吸引电枢和摩擦盘。电枢的吸引力压缩(挤压)摩擦盘,将扭矩从内部驱动器传递到外部盘。输出盘通过驱动杯连接到齿轮、联轴器或皮带轮上。离合器滑移,直到输入和输出转速匹配。这通常发生得相对较快(0.2 - 2秒)。

当电流从离合器中移除时,电枢可以随轴自由转动。弹簧使摩擦盘相互远离。因此,离合器不接合时便不会接触,从而产生最小的阻力。

电磁齿式离合器

电磁齿式离合器

简介—在所有电磁离合器中,齿式离合器以最小的整体尺寸提供最大的扭矩。因为扭矩传递没有任何滑脱,所以齿式离合器是需要多级传动的机器的理想选择,其中定时非常关键,例如多级印刷机。有时,需要保持精确的定时,因此齿式离合器可以采用单一的位置选择,这意味着它们只能在特定的角度标记处接合。它们可用于干式或湿式(油浴)应用,因此非常适合齿轮箱型驱动器。

它们不应用于高速应用或接合速度超过50转/分的应用,否则在试图接合离合器时会损坏离合器齿。

工作原理—电磁齿式离合器通过电动操作,但以机械方式传递扭矩。当电流流过离合器线圈时,线圈变成电磁铁,产生磁力线。然后,磁通量通过磁场和转子之间的小间隙传递。离合器的转子部分被磁化并形成一个磁路,该磁路将电枢齿吸引到转子齿上。在大多数情况下,转子始终与输入(驱动器)一起旋转。一旦离合器电枢和转子接合,锁定率为100%。

当电流从离合器磁场中移除时,电枢可随轴自由转动。当电力释放时,弹簧使电枢远离转子表面,产生一个小的空隙,并提供从输入到输出的完全分离。

磁粉离合器

磁粉离合器

简介—与其它机电离合器相比,磁粉离合器在设计上有其独特之处,因为其操作扭矩范围很宽。像标准的单面离合器一样,扭矩与电压几乎呈线性关系。然而,在磁粉离合器中,扭矩可以被非常精确地控制。这使得这些装置非常适合张力控制应用,如绕线、箔片、薄膜和胶带张力控制。由于响应速度快,它们还可以用于高周期应用,如读卡器、分拣机和标签设备。

工作原理—磁粉(非常类似于铁屑)位于粉末腔中。当电流流过线圈时,产生的磁通量试图将粒子结合在一起,就像磁粉泥浆一样。随着电流的增加,磁场逐渐形成,加强了粒子的结合。离合器转子穿过结合的颗粒,在旋转过程中在输入和输出之间产生阻力。根据输出扭矩要求,输出和输入可以锁定在100%传递。

当离合器上的电流消失时,输入几乎可以随轴自由转动。因为磁粉仍然保留在腔中,所以所有磁粉离合器都具有一些最小阻力。

磁滞式离合器

磁滞离合器

电滞装置具有极高的扭矩范围。由于这些装置可以远程控制,因此非常适合需要不同扭矩的测试应用。由于阻力扭矩最小,这些装置提供了所有电磁产品中最宽的可用扭矩范围。大多数涉及电动迟滞装置的应用都符合试验标准要求。由于所有扭矩都是磁性传递的,所以没有接触,任何扭矩传递部件都不会发生磨损,从而延长了使用寿命。

当施加电流时,它产生磁通量。磁通量进入磁场的转子部分。磁滞盘物理地穿过转子,而不接触它。根据磁通量的强度,这些圆盘具有磁化的能力(当磁通量被去除时,这种能力就会消失)。这意味着,当转子旋转时,转子和磁滞盘之间的磁阻力会导致旋转。从某种意义上说,滞后盘是在转子之后被拉动的。根据所需的输出扭矩,这种拉力最终可以匹配输入速度,实现100%锁定。

当电流从离合器中移除时,电枢可以自由转动,并且两个构件之间没有相对力传递。因此,在输入和输出之间看到的唯一扭矩是轴承阻力。