如下圖所示為轉(zhuǎn)差式電磁離合器的原理。在主動(dòng)軸上裝有用高磁導(dǎo)率材料制成的圓筒1，習(xí)慣上稱作電樞（或在其內(nèi)壁上開槽嵌入短路繞組），從動(dòng)軸上裝有勵(lì)磁線圈5和兩個(gè)帶齒的磁性盤2、3，永磁盤與電樞之間留有0.25～0.3mm間隙。未通電時(shí)，主動(dòng)軸回轉(zhuǎn)，從動(dòng)軸不動(dòng)；如通過滑環(huán)與電刷4向勵(lì)磁線圈導(dǎo)入直流電時(shí)，就產(chǎn)生力中虛線所示的閉合磁通（主磁通），此時(shí)由于電樞與磁場的相對運(yùn)動(dòng)，電樞切割磁場，產(chǎn)生渦電流（如為短路繞組則產(chǎn)生感應(yīng)電流），此電流產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)的電樞反應(yīng)磁場，它與主磁通聯(lián)合產(chǎn)生電磁力矩驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸向向回轉(zhuǎn)。但主、從動(dòng)軸間存在的轉(zhuǎn)速差，故稱轉(zhuǎn)差式電磁離合器，國外叫做渦流離合器。

    由于勵(lì)磁線圈位置與磁路結(jié)構(gòu)不同，可有多種不同的類型。如下圖所示是用于電動(dòng)機(jī)連接的具體實(shí)例。它由兩個(gè)基本部分組成，電樞和磁極。電樞7為一筒形零件，安裝在電動(dòng)機(jī)8的軸上，以恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。磁極5固定在輸出軸1上，磁極的形狀如同矩形齒齒輪。勵(lì)磁線圈4繞在導(dǎo)磁體3（定子）上靜止不動(dòng)。當(dāng)電流通入線圈時(shí)，圍繞線圈產(chǎn)生強(qiáng)磁場，磁力線由線圈通過工作氣隙，引導(dǎo)到磁極，進(jìn)入轉(zhuǎn)子部件后返回線圈，形成封閉磁路。由于磁極是多個(gè)矩形凸極，表明磁場呈周期性變化，電樞相對磁極回轉(zhuǎn)，在交變磁場中感應(yīng)出環(huán)繞電流（渦電流）。該感應(yīng)電流方向垂直于磁力線產(chǎn)生反磁場。渦流磁場與磁極磁場相互作用帶動(dòng)磁極和輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)矩的大小可用下式表示。

    式中  F_t——渦流與磁極磁場的周向作用力，N；

    D——轉(zhuǎn)子的有效直徑，m；

    P_m——磁極對數(shù)；

    B——磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；

    l——轉(zhuǎn)子有效長度，m；

    z_p——一個(gè)磁極下的等效阻抗，Ω；

    n₁、n₂——主、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，r·min^-1。

    由上式可見，這種離合器工作時(shí)，主、從部分必須存在某一轉(zhuǎn)速差才有轉(zhuǎn)矩傳遞。轉(zhuǎn)矩大小取決于磁場強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速差。勵(lì)磁電流保持不變，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩增加而劇烈下降；轉(zhuǎn)矩保持不變，勵(lì)磁電流減少，轉(zhuǎn)速減少得更加嚴(yán)重。

    轉(zhuǎn)差式電磁離合器由于主、從動(dòng)部件間無任何機(jī)械連接，無磨損消耗，無磁粉泄漏，無沖擊，調(diào)整勵(lì)磁電流可以改變轉(zhuǎn)速，作無級(jí)變速器使用，這是它的優(yōu)點(diǎn)。該離合器的主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子中的渦流會(huì)產(chǎn)生熱量，該熱量與轉(zhuǎn)速差成正比。低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的效率很低，效率值為主、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速比，即η＝n₂/n₁。

    下表列出如下圖所示交流轉(zhuǎn)差式電磁離合器的基本參數(shù)和主要尺寸。

交流轉(zhuǎn)差式電磁離合器基本參數(shù)與主要尺寸    /mm

    注：調(diào)整范圍120～1200r·min^-1，速度變化率≤2.5%。

    永磁式

    這種離合器是用永磁替代電磁，隨著高能磁體的出現(xiàn)，磁體如電池一樣便于攜帶，無需滑環(huán)裝置。對于各種輕型和現(xiàn)代張力控制，永磁式離合器是最佳選擇。尤其是它的高精度、長壽命與小尺寸，在音頻、視頻與數(shù)字計(jì)算帶上得到應(yīng)用，國外已有許多產(chǎn)品。如下圖所示的一種盤形永磁轉(zhuǎn)差式離合器，環(huán)形或扇形永磁體3安裝在軛鐵（導(dǎo)磁材料）4上，它的對面是2～5mm厚的銅盤2，銅盤后面安裝軟鐵盤1（厚2～6mm）。多極永磁盤主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在氣隙中產(chǎn)生變化的磁場，使從動(dòng)盤產(chǎn)生大量的渦電流，主動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)愈快，渦電流愈多，阻抗也愈大，傳遞轉(zhuǎn)矩也大。下表列出3種不同相對轉(zhuǎn)速、3種不同氣隙下測得的轉(zhuǎn)矩。

盤形永磁式轉(zhuǎn)差離合器基本參數(shù)和主要尺寸     /mm

公稱轉(zhuǎn)矩/N·cm			相對速度 /r·min-1	D1	d1	h1	D	H	D2	d2	h2	h3
Lg＝0.5	Lg＝1.0	Lg＝2.0
1.0	0.8	0.6	500	41	24	8	50	9.5	50	6.4	2	2
2.0	1.6	1.1	1000
2.8	2.2	1.5	1500
4.9	3.8	2.5	500	53	23	8	63	10	63	8.4	2	2
9.3	7.5	5	1000
13	10.5	7	1500
26	19	14	500	68	32	10	80	13	80	8.4	2	3
47	35	25	1000
59	47	35	1500
75	56	42	500	84	32	12	100	16	100	10.5	2	3
130	100	75	1000
160	120	93	1500
135	110	75	500	85	32	10	100	13	100	10.5	3	4
150	150	105	750
200	175	125	1000
140	120	90	500	100	50	15	125	20	125	10.5	3	4
190	170	130	750
230	210	155	1000
450	380	300	500	124	56	16	150	24	150	13	3	4
500	500	400	750
650	580	470	1000
600	520	400	500	140	70	21	165	27	165	13	3	4
760	670	510	750
800	700	530	1000
1300	1100	650	500	140	180	10	160	16	150	25	4	6
1500	1300	850	750
1600	1400	950	1000
1030	870	670	500	180	80	20	195	28	195	45	3	4
1300	1150	870	750
1400	1200	900	1000
2300	2200	1800	500	214	68	21	230	27	230	56	4	5
2500	2300	1900	750
2600	2400	2000	1000

    永磁轉(zhuǎn)差式離合器適于恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)工作。用高級(jí)PLC連接或控制系統(tǒng)來控制離合器的速度，實(shí)現(xiàn)薄膜或其他產(chǎn)品的張力控制。更重要的是容易改變不同產(chǎn)品的拉伸形狀，最佳速度可以得到最佳張力。