磁粉制动器依赖金属摩擦产生制动力，存在磨损大、扭矩不稳定的问题；而磁粉制动器通过 “磁粉的磁粘效应” 实现柔性制动，核心工作原理可分为 3 个阶段：

​

无励磁状态：当励磁线圈不通电时，内部磁粉（通常为铁粉、镍粉等导磁颗粒，直径 5-10μm）呈松散状态，在转子旋转时随惯性自由流动，定子与转子之间无扭矩传递，制动器处于 “释放” 状态，无制动效果。
励磁磁化状态：当励磁线圈通入直流电流时，线圈产生磁场，磁场穿过定子、磁粉、转子形成闭合磁路；磁粉在磁场作用下被磁化，形成 “磁粉链”（沿磁场方向排列的颗粒链条），将定子与转子机械耦合。
扭矩传递与制动：磁化后的磁粉链具备较高的剪切强度，转子旋转时需克服磁粉链的剪切阻力，进而将扭矩传递给定子（若定子固定，则产生制动扭矩，使转子减速 / 停止；若定子可转动，则实现扭矩传递）。通过调节励磁电流大小，可改变磁场强度：电流越大，磁粉磁化越强，磁粉链剪切强度越高，传递的制动扭矩越大，实现 “电流 - 扭矩” 的线性控制。
磁粉制动器的结构紧凑，核心部件围绕 “磁场产生 - 磁粉耦合 - 扭矩传递” 设计，主要包括：
励磁线圈：由漆包铜线绕制而成，是产生磁场的核心部件，通常封装在定子内部，通入直流电流（一般为 DC 24V 或 DC 90V）后产生稳定磁场；线圈绝缘等级需适配工作环境（如高温环境选 H 级绝缘），避免过热烧毁。
定子与转子：均为导磁材料（如电工纯铁、硅钢片）制成，定子固定在设备机架上，转子与需制动的传动轴连接（如张力控制系统的卷轴轴）；定子与转子之间留有环形工作间隙（通常 0.5-1mm），间隙内填充磁粉，确保磁场均匀穿过磁粉。
磁粉：是扭矩传递的介质，需具备高导磁率、耐磨损、耐高温（通常可承受 150-200℃）特性，常见类型为 “铁镍合金磁粉”（适配中低扭矩场景）或 “铁钴合金磁粉”（适配高扭矩场景）；磁粉填充量需精准控制，过多易导致卡滞，过少则扭矩不足。
密封与冷却结构：为防止磁粉泄漏和过热，制动器两端设有密封件（如骨架油封）；中高功率型号（如扭矩≥100N・m）需配备冷却系统，常见类型为 “自然冷却”（低转速、小扭矩场景）、“强制风冷”（加装风扇，适配中转速场景）或 “水冷”（高转速、高扭矩场景，如冶金行业），避免磁粉因高温失磁或结块。