Базові знання та численні застосування магнітного зв’язку

Магнітна муфта (магнітна муфта вала/пристрій передачі постійного магнітного поля)

Магнітна муфта, також відома як магнітна муфта або пристрій постійної магнітної передачі, складається з трьох основних компонентів: мідного ротора, ротора з постійним магнітом і контролера. Мідний ротор зазвичай з’єднаний з валом двигуна, тоді як ротор з постійним магнітом з’єднаний з валом приводної машини. Важливою особливістю є повітряний зазор між двома роторами, який діє як гнучке з’єднання, що дозволяє регулювати крутний момент і швидкість між двигуном і приводною машиною. Регулюючи розмір повітряного зазору, магнітні муфти можна класифікувати на стандартні, із затримкою, з обмеженням крутного моменту та з регулюванням швидкості.

Відповідно до GB/T 29026-2008 (Електротехнічна термінологія – Керування двигунами), магнітна муфта визначається як пристрій, який передає крутний момент від основного двигуна до веденого пристрою за допомогою магнітних сил. Його можна класифікувати на синхронний і асинхронний типи. Його принцип роботи використовує досягнення в технології передачі, матеріалознавстві та виробничих процесах. У 21 столітті, у міру того, як виробнича технологія розвивається, магнітні муфти не тільки застосовуються до звичайних машин, але й дозволяють працювати обладнанню в екстремальних умовах. Технологія передачі вихрових струмів за допомогою постійного магніту є прикладом цієї тенденції, пропонуючи енергоефективність, екологічність і відповідність принципам сталого розвитку.

Внутрішня структура

Магнітна муфта складається із зовнішнього магнітного вузла, внутрішнього магнітного вузла та ізоляційної втулки.

Внутрішній і зовнішній магнітні вузли складаються з радіально намагнічених постійних магнітів із змінною полярністю, розташованих по колу на кільцях із низьковуглецевої сталі, утворюючи вузол магнітного кола.

Для забезпечення магнітної ізоляції ізоляційна втулка виготовлена ​​з неферомагнітних матеріалів з високим питомим опором (наприклад, аустенітної нержавіючої сталі).

Принцип роботи

У стані спокою N-полюс зовнішнього магніту вирівнюється з S-полюсом внутрішнього магніту, що призводить до нульового крутного моменту. Коли зовнішній магніт обертається (приводиться в дію двигуном), тертя та опір спочатку утримують внутрішній магніт нерухомим. Однак у міру того, як обертання продовжується, у повітряному зазорі виникає кутове зміщення. Це зміщення створює тягнучу силу на внутрішній магніт, змушуючи його N-полюс (або S-полюс) обертатися. Ця безконтактна передача крутного моменту через магнітні сили є основним механізмом магнітних муфт.

Ключові переваги

1. Безконтактна передача

Магнітні муфти передають потужність через магнітну муфту замість фізичного контакту (наприклад, шестерні або підшипники), усуваючи механічний знос і значно подовжуючи термін служби.

2. Зменшення шуму та вібрації

Відсутність фізичного контакту забезпечує майже нульовий шум і вібрацію під час роботи. Це робить їх ідеальними для чутливих до шуму середовищ, таких як медичні прилади та лабораторії, а також покращує комфорт і безпеку на робочому місці.

3. Висока ефективність передачі

Магнітні муфти мінімізують втрати енергії та тертя порівняно з традиційними механічними муфтами, підвищуючи ефективність. Вони широко використовуються в промислових виробничих лініях, вітрових турбінах та інших сферах застосування з високим попитом.

4. Запобігання витоку

Основна мета конструкції магнітних муфт — вирішити проблеми витоків у передачі рідини. Ізоляційна втулка повністю охоплює внутрішній ротор і ведені компоненти, перетворюючи динамічні ущільнення вал-корпус на статичні ущільнення втулки. Це принципово усуває ризики витоку, що робить їх незамінними в сферах застосування, що потребують суворої герметизації, наприклад у хімічній і фармацевтичній промисловості.