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磁粉制动器连续使用功率的计算

磁粉制动器以磁粉为介质，填充在环极（外壳）和转子间的气隙中。根据工况的不同，它们在滑差状态下工作。由于工作时，气隙中的磁粉不断地相对移动变换位置，因此磁粉必互相摩擦，从而放出大量的热能，同时激磁线圈中也产生电损耗。线圈的电阻会随着温度的升高而导致电阻值增加，当外加电压恒定时，在一定的时间内电流和转矩会逐渐下降，磁粉导磁率也会随着温度的升高而下降，发热严重时磁粉甚至会烧结。温度的升高还会使工作间隙的数值和制动器配合尺寸发生变化，过热对轴承润滑油、密封圈、线圈都会产生不利的影响。在这种情况下，额定力矩值已不能作为保证其安全工作的指标，而必须寻求和确定一个能够反映其安全联接、制动容量的指标即滑差功率。

磁粉制动器的滑差功率等于其散热功率。是指在磁粉制动器运行时产生的表面散热功率及通电产生的热需要进行冷却的功率之和。产生热后磁粉制动器自身不能无限度的高温，需要通过散热维持热平衡。

         举例说明：例如我公司的CZK-10空心轴磁粉制动器

       表面散热量Q1：

其中：h为换热系数，W/m²·℃;△T₁为温升，℃;S 为散热面积，m²。由于热平衡时表面温升十分接近，可以取其平均温升进行计算。

磁粉制动器的散热表面积为S₁, 则有：

Q₁=h·△T₁·S₁

外表面为空气自然对流及辐射换热，取表面换热系数h=5.1W/m² · ℃。当室温为 20℃,表面平均温度为80℃时，△T₁=60℃ 。由实际结构尺寸计算得到100Nm 的表面积S,=0.83m², 所以有：

Q₁=5.1×60×0.83=253.98(W)

     冷却水散热量Q₂：

  100Nm采用的是单水冷结构，即在环极内部进行水冷。

Q₂=H·△T₂′·S₂′

其中：H 为冷却水腔的换热系数，W/m²·℃;△T2'为滋轭冷却水路的平均温差，℃;S₂ '为磁轭冷却水路散热面积

   设使用循环水冷却，循环水进入磁轭冷却水腔。设进水温度为30℃，磁轭冷却水路表面温度为50℃，冷却水腔的换热系数取为水的管流换热系数H=2.27×10³W/m²·℃。

由实际结构计算可得水路的表面积为：S₂′=0.02m²

Q₂=2.27×10³×20×0.02=908(W)

P=Q₁+Q₂=1162(W)

除去激磁线圈的铜耗、轴承及密封圈的少量摩擦热，可知该机的实际滑差功率不低于 1kW。