磁滞离合器/制动器原理及应用

ZF磁滞组件为制动器，离合器和ERM电子控制部件
ZF Tiratron，也就是带电子控制部件的制动器或带电子控制部件的离合器的组件。使拉力和指定的扭矩设置能有精确的控制。
磁滞制动器和离合器是一种新型的扭矩、张力控制设备。它利用磁滞原理，通过控制输入的激磁电流，产生一定的扭矩。控制电流和力矩值的变化有较好的线性关系。磁滞制动器和离合器能提供光滑，无级可调，与转速无关的转矩控制。除了轴承以外，系统内无其它摩擦，稳定可靠，噪音小，使用寿命长，维护简单。
应用范围
ZF磁滞科技可以应用于例如纸张，电线电缆，印刷，造纸，包装，纺织，光纤光缆，金属箔，纤维，橡胶，薄膜，胶片等缠绕过程。负载可以用Tiratron在测试台或测力机上模拟。
特点
1、非接触的扭矩传输：通地机械组件的制动器或离合器的气隙，连续的变化，然后成为常量免于任何磨损。
2、连续可调整的扭矩：制动器扭矩或者可转移的扭矩只依靠于电流，很大程度上与速度无关，从零到最大速度持续有效。
3、高功率连续模式，可过载：功率最优化制动器系列可以持续地承受高功率。在短时间内可以承受过载。
4、转速高，最高转速可达12000rpm
5、制动器和离合器及一般的可用控制部件的系统被标准化，可适用于大多数的应用。
◣典型的扭矩-电流图
只有在磁体线圈中预调电流确定了滑动和止动扭矩，该扭矩可以被无限
制的调整，从零一直到最大值。
扭矩和速度几乎是独产的。温度的上升会导致扭矩的轻微下降。
操作原理
磁滞制动器和离合器的操作原理是基于同步模式和连续磁性反转模式的两个有吸引力的磁极电磁力 。
安装举例：
Abb.1：磁滞制动器产生一个指定的线性张力。
Abb.2：带导轮的磁滞制动器，使用恒定的张力来控制线材的放卷。
Abb.3：磁滞离合器使用恒定的拉力来卷起金属箔片。
Abb.4：磁滞制动器使用恒定的张力来控制带材的放卷，用齿形皮带轮来产生一个更高的制动扭矩。

滑动功率
在连续的滑动模式下，滑动功率所产生的热量应该被考虑进去。选择表中列出了所允许的连续滑动功率的极限值。所需要的连续的滑动功率用以下公式计算： Ps = Ts × ns
or Ps = F × V
--------------------------------------------------------------------------------
9.55

Ps：滑动功率 （单位W）
Ts：滑动扭矩 （单位Nm）
ns：滑动速度 （单位rpm)
F ：拉力 （单位N）
V ：皮带速度 （单位m/s）
残余磁力
当电流突然改变为低于初始值的50%或者没有转动转子时所产生的残余磁力会使扭矩出现波动。
一个有效的避免扭矩波动的方法是同时分别转动衔铁和转子制动线圈大约1圈（相对）降低电流。每一圈操作都排除了可能存在的残余磁力。
散射和扭矩公差
当根据目录订购标准的设计，个别零件相对于额定扭矩可能会有+/-10%的偏差。
我们为需要较低公差的应用提供了特殊的经调整过的系列产品。当额定电流为常量时，+/-10%的公差将应用于额定扭矩。
在相同的条件下，电流-扭矩-曲线可以很精确的再生。
磁滞制动器
衔铁和制动磁铁是组成ZF磁滞制动器的单独组件。
ZF磁滞制动器具有从0.05Nm到520Nm的额定扭矩，这取决于它的规格。带轴的轴承形式的端部或者没有轴承的形式，可作为单独的组件。
在连续运转的情况下 ，制动器可以承受最多2000W的功率，在短时间的操作情况下（间隙操作）可以承受4000W的功率。
它们在以用在滑动模式和止动闸。
磁滞离合器
转子，衔铁和离合器磁体是组成ZF磁滞离合器的部件。
ZF磁滞离合器可提供的额定扭矩从0.4Nm到12Nm。
磁滞离合器的最大连续滑动功率达到500W。
ZF磁滞离合器通过无级变速区别于同步和滑动操作。
永久磁体磁滞制动器（扭矩控制器）
永久磁体（PM）磁滞制动器的显著的特征是它紧凑的设计并且有较高的额定扭矩。制动器永久磁体励磁不需要任何动力的供应。制动器上有一个带有37个刻度的调整圈，扭矩值可以很容易地被调整。额定扭矩的公差达到+/-5% 。其以独有的特性带给张力及扭矩控制行业尤其是造纸、拉丝和电缆绕线，金属箔材、带材、胶片等加工设备和纺织机械等先进的控制方式。
基本结构：
基本结构是由两个磁体和一个碟片构成，碟片固定于轴上并由滚珠轴承支撑。 当碟片旋转时，在磁体间出现大量的磁力线运动阻碍旋转，这种阻力随磁极的相关位置变化而变化。
安装与使用：
扭矩调节
将刻度针转到扭矩预定值后，锁紧两个设定螺钉。H*6由4个带帽螺钉固定。
安装
不要用不必要的力量并避免撞击，通过两面的3个螺孔紧固安装，确信不会因振动而使螺钉松开。
操作
内部的碟片和磁体是易碎零件，不要扔在地上或振动，本产品的结构需维持一个稳定的窄距，如果施加不必要的外力，将可能出现不正常工作。
注意
碟片接收极强的磁力，所以当扭矩设定从很高的扭矩变为很低的扭矩时，碟片的残留磁力将导致不均匀旋转。为了避免这种现象，当从高扭矩调节到低扭矩时，缓慢转动输出轴。
磁滞产品的应用
应用（制动）
背面轴连制动（线轴旋转型）
应用于各种线材（钢丝，铜丝，光纤，碳纤维...）和薄膜的轴连制动。
背面轴连制动（线轴旋转型）
张力控制
控制薄膜和线材的张力以及轴连制动以外的应用。
负载检测
可用于给电机加一个固定负载(扭矩)来检测其性能和持久性
安全性检测
可用于当出现电源故障时保护工业自动机械的装置，当滚珠丝杠向上驱动时,离合空转,当向下驱动时,离合啮合。此时,扭力控制器被用于制动。
应用（离合）
传送带
当传送带上有垂直间隔时，控制物体的速度
夹具