什麼是磁粉式制動器？運作原理完整解析

磁粉式制動器廣泛應用於自動化設備與捲對捲製程中，能提供平順且穩定的轉矩控制。不同於依賴摩擦力的機械式制動器，磁粉式制動器利用磁性粉末在磁場中產生可控制的阻力，因此能在寬廣的運轉範圍內實現精準張力控制、快速反應與優異的轉矩穩定性。

本文將從工程角度說明磁粉式制動器的運作機制、結構設計與關鍵優勢。

1. 磁粉式制動器的內部結構

磁粉式制動器主要由以下部件構成：

• 轉子（輸入端）
  
  
• 定子（輸出端，含線圈）
  
  
• 置於間隙中的磁粉
  
  
• 電磁線圈
  
  
• 具散熱結構的外殼
  
  

當線圈通電時，磁通使磁粉形成鏈狀結構，將轉矩由轉子傳遞至定子。

2. 轉矩如何產生

磁粉式制動器的轉矩來自磁粉顆粒間的磁力結合：

• 電流越大，磁通越強
  
  
• 磁通增強，磁粉結合力提高
  
  
• 結合力越強，可傳遞的轉矩越大
  
  
• 轉矩與電流呈線性關係，易於精準控制
  
  

這也是磁粉式制動器相較於摩擦式制動器的重要優勢。

3. 主要優點

穩定且精準的轉矩輸出

特別適合捲繞、放料與分條等張力控制應用。

平順制動、無震動

無需機械接觸，依靠耦合傳動，幾乎不產生抖動或衝擊。

快速反應

磁粉能迅速回應電流變化，適合動態張力調整。

良好散熱性能（依規格而異）

具備強化散熱設計的機種（如 HELISTAR POB / PHB 系列）可長時間穩定運轉。

4. 常見應用

• 印刷機
  
  
• 分條、貼合設備
  
  
• 製袋機
  
  
• 薄膜收放捲系統
  
  
• 電線電纜張力控制
  
  
• 測試台與負載模擬設備
  
  

5. 磁粉式制動器的選型重點

工程人員應評估：

• 所需轉矩範圍
  
  
• 軸型式（中空軸／突出軸）
  
  
• 使用率與散熱需求
  
  
• 轉速範圍
  
  
• 安裝方向
  
  

若為高熱負載應用，建議選擇具強化散熱與耐磨結構的制動器。

結論

磁粉式制動器是現代張力控制與自動化系統中不可或缺的關鍵元件，其平順、穩定且可調整的轉矩特性，使其成為高精度生產環境中的首選方案。

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