1. Definizione di accoppiamenti magnetici permanenti (PMC)
Un accoppiamento magnetico permanente (PMC) è un dispositivo meccanico installato tra le estremità motrici e quelle motrici.Trasmette flessibilmente coppia e movimento attraverso l'interazione tra campi magnetici permanenti e campi magnetici indotti.
Principio di base di funzionamento
Segue la regola magnetica fondamentale: i poli simili si respingono mentre i poli opposti si attraggono, convertendo l'energia magnetica in energia meccanica.sfrutta la forza magnetica generata da materiali magnetici permanenti per realizzare la trasmissione di forza e coppia.
Classificazione standard (GB/T 38763-2020)
Secondo lo standard nazionale cinese GB/T 38763-2020, i PMC sono suddivisi in sei categorie principali:
- Accoppiamenti magnetici permanenti standard
- Accoppiamenti magnetici permanenti a ritardo
- Accoppiamenti magnetici permanenti a limitazione di coppia
- Accoppiamenti magnetici permanenti a frizione
- Apparecchi di accoppiamento magnetici permanenti a puleggia
- di potenza superiore a 1000 W
Questo articolo si concentra sugli accoppiamenti magnetici permanenti sincroni, che sono ulteriormente suddivisi in due tipi principali: accoppiamenti di trasmissione magnetica plana e accoppiamenti di trasmissione magnetica coassiale.
(1) Accoppiamenti di trasmissione magnetica piana
I magneti qui adottano la magnetizzazione assiale, con poli magnetici accoppiati disposti lungo la direzione assiale.
Quando non è richiesta alcuna coppia di uscita, i poli N e S dei dischi motori e guidati si allineano completamente.il polo N del disco motore spinge il polo N allineato del disco motore, mentre il polo S adiacente lo tira simultaneamente, guidando il movimento rotativo.
(2) Accoppiamenti di trasmissione magnetica coaxial
I magneti sono dotati di magnetizzazione radiale con poli accoppiati disposti in modo radiale. L'assemblaggio è costituito principalmente da magneti esterni, magneti interni e manici di isolamento.
I poli magnetici con polarità alternate sono fissati su anelli in acciaio a basso tenore di carbonio lungo la direzione circonferenziale.La rotazione è realizzata attraverso la reciproca spinta e la forza di trazione tra poli N e S disposti radialmente.
2. I punti chiave di progettazione del PMC sincrono
2.1 Calcolo della coppia magnetica
La coppia magnetica è influenzata da più fattori: geometria del magnete, disposizione del magnete, distanza tra l'intero e l'esterno del magnete, angolo di deflessione magnetica, ecc.
Il calcolo della coppia PMC è molto complesso e molti processi di progettazione si basano ancora su dati e formule empiriche.metodo di carica magnetica equivalente, metodo di tensione di Maxwell, metodo di risoluzione della coppia di energia magnetica statica, metodo numerico del vuoto d'aria e metodo di calcolo della coppia degli elementi finiti.
2.2 Selezione del materiale per magneti permanenti
L'acciaio magnetico per gli accoppiamenti deve soddisfare tre criteri critici:
- Alta densità di flusso magnetico residuo (Br): per generare una forte forza magnetica e una grande coppia di trasmissione
- Alta coercibilità intrinseca (Hcj): eccellente resistenza alla demagnetizzazione
- Funzionamento a temperatura stabile: nessuna demagnetizzazione entro gli intervalli di temperatura di funzionamento designati
2.3 Progettazione della manica isolante
Il manico di isolamento è il componente centrale per eliminare le perdite di media in attrezzature PMC. I progettisti devono selezionare materiali adeguati per soddisfare la resistenza,requisiti di resistenza alla deformazione e anticorrosione, riducendo al minimo le perdite di corrente di vortice sulle maniche metalliche.
I materiali comuni per le maniche isolanti rientrano nei gruppi metallici e non metallici:
- Metallo: 0Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9Ti, Hastelloy-C4, 00Cr17Ni14Mo2, lega di titanio TC4
- Ceramica e polimeri: zirconia (ZrO2), nitruro di silicio (Si3N4), PTFE, PEEK
3Principali vantaggi del prodotto
- Alta efficienza della trasmissione
La tecnologia di accoppiamento magnetico fornisce potenza con una minima perdita di energia durante il trasferimento della coppia.
- Nessun contatto fisico
Le parti rotanti si collegano esclusivamente mediante forza magnetica senza contatto meccanico tradizionale, eliminando fondamentalmente abrasione meccanica e corrosione.
- Lunga durata e bassi costi di manutenzione
Il zero contatto fisico provoca un'usura trascurabile, prolungando la durata di servizio e riducendo significativamente le spese di manutenzione regolare.
- Forte adattabilità all'ambiente
Funzionamento stabile in condizioni di lavoro estreme: alte temperature, alta pressione, forti mezzi corrosivi e ambienti ad alto vuoto.
4Industria di ampia applicazione
- Industria chimica
Parti motrici per pompe, ventilatori e apparecchiature rotanti, particolarmente adatte a ambienti di lavoro corrosivi, infiammabili ed esplosivi.
- Industria alimentare e farmaceutica
Evitare la contaminazione incrociata per garantire l'igiene e la sicurezza dei prodotti alimentari e medicinali finiti.
- Aerospaziale
Sistemi di trasmissione per apparecchiature di precisione, compresi satelliti e veicoli spaziali.
- Semiconduttori ed elettronica
Ideale per le linee di produzione che richiedono un vuoto ultra elevato e laboratori ultra puliti.
- Dispositivi medici
Sostenere le strutture di trasmissione del nucleo di strumenti medici di precisione come le scanner di risonanza magnetica e TC.
