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磁粉制動器連續使用功率的計算

磁粉制動器以磁粉為介質，填充在環極（外殼）和轉子間的氣隙中。根據工況的不同，它們在滑差狀態下工作。由于工作時，氣隙中的磁粉不斷地相對移動變換位置，因此磁粉必互相摩擦，從而放出大量的熱能，同時激磁線圈中也產生電損耗。線圈的電阻會隨著溫度的升高而導致電阻值增加，當外加電壓恒定時，在一定的時間內電流和轉矩會逐漸下降，磁粉導磁率也會隨著溫度的升高而下降，發熱嚴重時磁粉甚至會燒結。溫度的升高還會使工作間隙的數值和制動器配合尺寸發生變化，過熱對軸承潤滑油、密封圈、線圈都會產生不利的影響。在這種情況下，額定力矩值已不能作為保證其安全工作的指標，而必須尋求和確定一個能夠反映其安全聯接、制動容量的指標即滑差功率。

磁粉制動器的滑差功率等于其散熱功率。是指在磁粉制動器運行時產生的表面散熱功率及通電產生的熱需要進行冷卻的功率之和。產生熱后磁粉制動器自身不能無限度的高溫，需要通過散熱維持熱平衡。

         舉例說明：例如我公司的CZK-10空心軸磁粉制動器

       表面散熱量Q1：

其中：h為換熱系數，W/m²·℃;△T₁為溫升，℃;S 為散熱面積，m²。由于熱平衡時表面溫升十分接近，可以取其平均溫升進行計算。

磁粉制動器的散熱表面積為S₁, 則有：

Q₁=h·△T₁·S₁

外表面為空氣自然對流及輻射換熱，取表面換熱系數h=5.1W/m² · ℃。當室溫為 20℃,表面平均溫度為80℃時，△T₁=60℃ 。由實際結構尺寸計算得到100Nm 的表面積S,=0.83m², 所以有：

Q₁=5.1×60×0.83=253.98(W)

     冷卻水散熱量Q₂：

  100Nm采用的是單水冷結構，即在環極內部進行水冷。

Q₂=H·△T₂′·S₂′

其中：H 為冷卻水腔的換熱系數，W/m²·℃;△T2'為滋軛冷卻水路的平均溫差，℃;S₂ '為磁軛冷卻水路散熱面積

   設使用循環水冷卻，循環水進入磁軛冷卻水腔。設進水溫度為30℃，磁軛冷卻水路表面溫度為50℃，冷卻水腔的換熱系數取為水的管流換熱系數H=2.27×10³W/m²·℃。

由實際結構計算可得水路的表面積為：S₂′=0.02m²

Q₂=2.27×10³×20×0.02=908(W)

P=Q₁+Q₂=1162(W)

除去激磁線圈的銅耗、軸承及密封圈的少量摩擦熱，可知該機的實際滑差功率不低于 1kW。