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；

n₁、n₂――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＝n₂/n₁。