一种适宜于高速运行的无接触式电磁离合器

李 勇 邢敬娓 韩素芳 陆永平

（哈尔滨工业大学电气工程 哈尔滨 150001）

1 引言

离合器是机械传动系统中一种重要的传动装置，主要用于原动机和工作机之间、机械内部的主动轴和从动轴之间实现运动的传递与脱离。离合器的种类很多，有磁粉式离合器，摩擦片式离合器、电磁离合器等。很多人进行了离合器方面的研究，包括基本结构、设计计算、磁场模型、动态分析等[1-6]。在所研制的一个高速旋转设备中，需要一个特殊的离合器，必须具备以下功能:

（1）具有足够的耦合力矩，额定转速下的耦合力矩在15N·m左右。

（2）要适宜于高速运行，并在高速运行时实现两段机械轴的分离，转速范围在0～15000r/min。由于从动轴对机械冲击非常敏感，需要采用无接触方式工作。

（3）主动轴和从动轴之间必须同步运行，不能有相对位移。

（4）分离迅速，不能影响从动轴的下一步动作，分离时间不能超过0.2s。

（5）运行可靠，在高速运行时候出现故障能够自动脱开，具有自动保护功能。

（6）控制方式简单，且便于实现自动控制。

基于上述情况，现有的离合器满足不了研制设备的这些特殊要求。为此，本文提出了一种新型无接触式电磁离合器的设计思想[7]，采用直流通电控制方式，利用齿槽作用机理，完成高速运行过程中的离合作用。本文旨在介绍和研究这种新型电磁离合器的原理结构、磁场计算，样机研制和实验测试等问题。理论分析和实验结果都证明了该新型电磁离合器原理正确，方案可行。

2 新型电磁离合器结构与特点

新型无接触式电磁离合器由定子，主从动转子和线圈组成，其结构简图如图 1所示。……