1Definição de acoplamentos magnéticos permanentes (PMC)
Um acoplamento magnético permanente (PMC) é um dispositivo mecânico instalado entre as extremidades motriz e a motriz.Transmite flexivelmente o binário e o movimento através da interação entre campos magnéticos permanentes e campos magnéticos induzidos.
Princípio básico de funcionamento
Segue a regra magnética fundamental: os pólos iguais se repelem enquanto os pólos opostos se atraem, convertendo a energia magnética em energia mecânica.Ele aproveita a força magnética gerada por materiais de ímã permanente para realizar a transmissão de força e torque.
Classificação padrão (GB/T 38763-2020)
De acordo com a norma nacional da China GB/T 38763-2020, os PMC são divididos em seis categorias principais:
- Acoplamentos magnéticos permanentes normalizados
- Acoplamentos magnéticos permanentes de tipo de atraso
- Acoplamentos magnéticos permanentes limitadores de binário
- Acoplamentos magnéticos permanentes do tipo embreagem
- Acoplamentos magnéticos permanentes de poliéster
- Acoplamentos magnéticos permanentes síncronos
Este artigo concentra-se em acoplamentos magnéticos permanentes síncronos, que são divididos em dois tipos principais: acoplamentos de transmissão magnética plana e acoplamentos de transmissão magnética coaxial.
(1) Acoplamentos de transmissão magnética plana
Os ímãs aqui adotam a magnetização axial, com pólos magnéticos acoplados dispostos ao longo da direção axial.
Quando não é necessária nenhuma saída de binário, os polos N e S dos discos motriz e movidos se alinham completamente.O pólo N do disco motriz empurra o pólo N alinhado do disco motriz, enquanto o polo S adjacente puxa simultaneamente, conduzindo o movimento rotativo.
(2) Conectores de transmissão magnética coaxial
Os ímãs possuem magnetização radial com polos acoplados dispostos radialmente.
Os pólos magnéticos com polaridades alternadas são fixados em anéis de aço com baixo teor de carbono ao longo da direção da circunferência.A rotação é realizada por meio de força de empurrão e puxa mútua entre os pólos N e S dispostos radialmente.
2Pontos-chave de concepção do PMC síncrono
2.1 Cálculo do binário magnético
O binário magnético é afetado por múltiplos fatores: geometria do ímã, disposição do ímã, distância entre os ímãs internos e externos, ângulo de deflexão magnética, etc.
O cálculo do binário de PMC é altamente complexo e muitos processos de projeto ainda dependem de dados e fórmulas empíricas.método de carga magnética equivalente, método de tensão de Maxwell, método de resolução do binário de energia magnética estática, método numérico de espaçamento de ar e método de cálculo do binário de elementos finitos.
2.2 Seleção do material de ímã permanente
O aço magnético para acoplamentos deve satisfazer três critérios críticos:
- Alta densidade de fluxo magnético residual (Br): para gerar uma forte força magnética e um grande binário de transmissão
- Alta coercitividade intrínseca (Hcj): excelente resistência à desmagnetizar
- Desempenho a temperatura estável: sem desmagnetização dentro das faixas de temperatura de funcionamento designadas
2.3 Conceção da capa de isolamento
O invólucro de isolamento é o componente central para eliminar fugas médias no equipamento PMC. Os projetistas devem selecionar materiais adequados para satisfazer a resistência,Requisitos em matéria de resistência à deformação e anticorrosão, ao mesmo tempo que minimiza a perda de energia de corrente de redemoinho em mangas metálicas.
Os materiais comuns de mangas de isolamento são classificados em grupos metálicos e não metálicos:
- Metal: 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9Ti, Hastelloy-C4, 00Cr17Ni14Mo2, liga de titânio TC4
- Cerâmica e polímero: zircônio (ZrO2), nitreto de silício (Si3N4), PTFE, PEEK
3Principais vantagens do produto
- Alta eficiência de transmissão
A tecnologia de acoplamento magnético fornece energia com perda de energia mínima durante a transferência de binário.
- Nenhum contato físico
As peças giratórias conectam-se exclusivamente através da força magnética sem contacto mecânico tradicional, eliminando fundamentalmente a abrasão mecânica e a corrosão.
- Longa vida útil e baixo custo de manutenção
O contacto físico zero causa desgaste insignificante, prolongando a vida útil e reduzindo significativamente os custos de manutenção regular.
- Forte adaptabilidade ao ambiente
Funcionamento estável em condições de trabalho extremas: alta temperatura, alta pressão, meios de corrosão fortes e ambientes de alto vácuo.
4Indústrias de ampla aplicação
- Indústria química
Partes motrizes de bombas, ventiladores e equipamentos rotativos, especialmente adequadas para ambientes de trabalho corrosivos, inflamáveis e explosivos.
- Indústria alimentar e farmacêutica
Evitar a contaminação cruzada para garantir a higiene e a segurança dos alimentos e medicamentos acabados.
- Aeronáutica
Sistemas de transmissão para equipamentos de precisão, incluindo satélites e naves espaciais.
- Semicondutores e Eletrônicos
Ideal para linhas de produção que exijam laboratórios ultra-limpos e ultra-alto vácuo.
- Dispositivos médicos
Apoiar as estruturas de transmissão do núcleo de instrumentos médicos de precisão, como as ressonâncias magnéticas e as tomografias computadorizadas.
