Базовые знания и многочисленные применения магнитной связи

Магнитная муфта (магнитная муфта вала / постоянное магнитное передаточное устройство)

Магнитная муфта, также известная как магнитная муфта вала или постоянное магнитное передаточное устройство, состоит из трех основных компонентов: медного ротора, постоянного магнитного ротора и контроллера. Медный ротор обычно соединен с валом двигателя, в то время как постоянный магнитный ротор соединен с валом ведомой машины. Критической особенностью является воздушный зазор между двумя роторами, который действует как гибкое соединение, позволяя регулировать крутящий момент и скорость между двигателем и ведомой машиной. Регулируя размер воздушного зазора, магнитные муфты можно разделить на стандартные, задержанные, ограничивающие крутящий момент и регулирующие скорость типы.

Согласно ГБ/T 29026-2008 (Электротехническая терминология – Управляющие двигатели), магнитная муфта определяется как устройство, которое передает крутящий момент от первичного двигателя к ведомому аппарату посредством магнитных сил. Ее можно разделить на синхронные и асинхронные типы. Ее рабочий принцип использует достижения в области технологии трансмиссии, материаловедения и производственных процессов. В 21 веке, по мере развития производственных технологий, магнитные муфты применяются не только в обычных машинах, но и позволяют оборудованию работать в экстремальных условиях. Технология передачи вихревых токов с постоянными магнитами является примером этой тенденции, предлагая энергоэффективность, экологичность и соответствие принципам устойчивого развития.

Внутренняя структура

Магнитная муфта состоит из внешнего магнитного узла, внутреннего магнитного узла и изолирующей втулки.

Как внутренние, так и внешние магнитные узлы состоят из радиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися полярностями, расположенных по окружности на кольцах из низкоуглеродистой стали, образуя узел магнитной цепи.

Изоляционная втулка изготовлена ​​из неферромагнитных материалов с высоким удельным сопротивлением (например, аустенитной нержавеющей стали) для обеспечения магнитной изоляции.

Принцип работы

В состоянии покоя N-полюс внешнего магнита совпадает с S-полюсом внутреннего магнита, что приводит к нулевому крутящему моменту. Когда внешний магнит вращается (приводимый в движение двигателем), трение и сопротивление изначально удерживают внутренний магнит неподвижным. Однако по мере продолжения вращения в воздушном зазоре возникает угловое смещение. Это смещение создает тяговое усилие на внутреннем магните, заставляя его N-полюс (или S-полюс) вращаться. Эта бесконтактная передача крутящего момента посредством магнитных сил является основным механизмом магнитных муфт.

Основные преимущества

1. Бесконтактная передача

Магнитные муфты передают мощность посредством магнитной связи вместо физического контакта (например, шестерен или подшипников), что исключает механический износ и значительно продлевает срок службы.

2. Снижение шума и вибрации

Отсутствие физического контакта обеспечивает практически нулевой уровень шума и вибрации во время работы. Это делает их идеальными для чувствительных к шуму сред, таких как медицинские приборы и лаборатории, а также повышает комфорт и безопасность на рабочем месте.

3. Высокая эффективность передачи

Магнитные муфты минимизируют потери энергии и трение по сравнению с традиционными механическими муфтами, повышая эффективность. Они широко используются в промышленных производственных линиях, ветряных турбинах и других востребованных приложениях.

4. Предотвращение утечек

Ключевой целью проектирования магнитных муфт является решение проблем утечки в жидкостной передаче. Изолирующая втулка полностью закрывает внутренний ротор и ведомые компоненты, преобразуя динамические уплотнения вал-корпус в статические уплотнения втулка-корпус. Это принципиально исключает риски утечки, делая их незаменимыми в приложениях, требующих строгой герметизации, таких как химическая и фармацевтическая промышленность.