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| 新聞資訊 |
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如何計算磁粉制動器的滑差功率 |
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從磁粉制動器損失功率出發(fā)，通過四種運(yùn)行方式進(jìn)行熱力學(xué)討論，并用數(shù)學(xué)關(guān)系式論證了其溫升與各變量的關(guān)系。亦提出了增大散熱功率的幾種設(shè)計方法及選用原則.
磁粉制動器由于具有反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)矩(輸出)在很大范圍內(nèi)與勵磁電流呈線性關(guān)系。輸出轉(zhuǎn)矩在一定范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)速無關(guān)。及空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩小熱容量大等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于各種場合。但是，正如一切元件一樣，磁粉制動器也有它的缺點(diǎn)，它的局限性主要是當(dāng)它處于滑差工作狀態(tài)時，會因摩擦產(chǎn)生大量的熱，因而磁粉制動器的應(yīng)用受其散熱能力的限制。所以它在滑差運(yùn)行時其所能承受滑差散熱功率，必須在所允許的滑差功率范圍之內(nèi)。
磁粉制動器的發(fā)熱狀態(tài):磁粉制動器和所有機(jī)械一樣，都有一個傳遞效率的問題。在不考慮軸承、機(jī)械密封等損失時磁粉制動器的效率為:損失功率變成熱能，使機(jī)殼溫度升高。磁粉離合器主、從動轉(zhuǎn)差越大，效率越低，發(fā)熱越嚴(yán)重。下面以自然冷卻離合器為例，討論其發(fā)熱情況。
當(dāng)磁粉制動器處于主、從動端同步運(yùn)行時:若忽略軸承、機(jī)械密封的微小損耗，其發(fā)熱僅由線圈激磁功率損耗所致。為了討論方便，設(shè)離合器內(nèi)外溫升相同;并設(shè)離合器總體熱容量為C，單位時間發(fā)出的熱量用R表示，則在時間里，磁粉制動器溫度升高用dt表示，其熱方程為:2允許滑差功率離合器的發(fā)熱尤其是在接通和斷開的過程中，或在滑差和制動工作狀態(tài)時，工作間隙中的磁粉間會因摩擦而產(chǎn)生大量的熱，這給磁粉制動器帶來一系列問題。
首先，線圈隨溫度升高，電阻增大，，當(dāng)外加電源為恒壓時，電流會下降，傳遞轉(zhuǎn)矩會隨之降低，磁粉導(dǎo)磁率隨溫度升高會降低。嚴(yán)重時，線圈絕緣會被破壞，工作間隙部位溫度會升高，使磁粉過早老化，甚至使磁粉燒結(jié)，主、從動轉(zhuǎn)子結(jié)成一體，形成剛性連結(jié)，起不到調(diào)速、張力控制和過載保護(hù)作用。此外，離合器發(fā)熱，對軸承、機(jī)械密封都帶來不利的影響。磁粉制動器的所有材料中，線圈絕緣耐溫較差。線圈被導(dǎo)磁體包圍，處境最惡劣。所以只要線圈絕緣不被破壞，其它材料耐溫均能滿足。我們把線圈在溫升條件下，磁粉制動器所能承受的滑差功率r，稱為離合器的允許滑差功率。從經(jīng)濟(jì)原則考慮，線圈用E級或B級絕緣比較合理，其耐溫分別為120℃和130’C(特殊用途的磁粉制動器可采用更高級絕緣)。試驗表明，線圈靜止式磁粉制動器的線圈溫度接近120℃左右時，磁粉、軸承等均能正常工作，機(jī)殼溫度接近80℃。這是CZF型中小系列磁粉制動器規(guī)定機(jī)殼溫度極限為80℃以下的依據(jù)。
磁粉制動器的散熱,為使磁粉制動器能安全運(yùn)行，加強(qiáng)冷卻散熱，提高允許滑差是非常重要的。磁粉制動器冷卻有自冷、強(qiáng)迫風(fēng)冷及液冷等方式。自冷又分為只靠表面散熱和既靠表面散熱又在主動端加風(fēng)扇進(jìn)行自通風(fēng)冷卻兩種。液冷分為水冷、油冷兩種。器件的結(jié)構(gòu)不同，自然散熱能力也不相同。線圈旋轉(zhuǎn)式，旋轉(zhuǎn)外殼本身就相當(dāng)于一個風(fēng)扇，散熱能力較強(qiáng)，其散熱系數(shù)不僅與外殼散熱面積有關(guān)，而且與旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)，不附加風(fēng)扇的線圈靜止式自冷式離合器，其散熱系數(shù)僅與散熱面積有關(guān)。磁粉制動器的熱量散發(fā)，主要通過對流、輻射方式進(jìn)行。只靠表面散熱的自冷式磁粉離合器，在周圍空氣為自然流通的環(huán)境里，通過對流散熱。 | |
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