Conhecimento básico e múltiplas aplicações do acoplamento magnético

Acoplamento magnético (acoplamento de eixo magnético / dispositivo de transmissão magnética permanente)

Um acoplamento magnético, também conhecido como acoplamento de eixo magnético ou dispositivo de transmissão magnética permanente, consiste em três componentes principais: um rotor de cobre, um rotor de ímã permanente e um controlador. O rotor de cobre é normalmente conectado ao eixo do motor, enquanto o rotor de ímã permanente é ligado ao eixo da máquina acionada. Uma característica crítica é o entreferro entre os dois rotores, que atua como uma conexão flexível, permitindo o ajuste de torque e velocidade entre o motor e a máquina acionada. Ao ajustar o tamanho do entreferro, os acoplamentos magnéticos podem ser categorizados em tipos padrão, retardado, limitador de torque e regulador de velocidade.

De acordo com GB/T 29026-2008 (Terminologia Eletrotécnica – Motores de Controle), um acoplamento magnético é definido como um dispositivo que transfere torque de um motor primário para um aparelho acionado por meio de forças magnéticas. Ele pode ser classificado em tipos síncronos e assíncronos. Seu princípio de funcionamento alavanca avanços em tecnologia de transmissão, ciência de materiais e processos de fabricação. No século XXI, conforme a tecnologia de fabricação evolui, os acoplamentos magnéticos não são aplicados apenas a máquinas convencionais, mas também permitem a operação do equipamento em ambientes extremos. A tecnologia de transmissão de corrente parasita de ímã permanente exemplifica essa tendência, oferecendo eficiência energética, respeito ao meio ambiente e alinhamento com princípios de desenvolvimento sustentável.

Estrutura interna

O acoplamento magnético compreende um conjunto magnético externo, um conjunto magnético interno e uma luva de isolamento.

Os conjuntos magnéticos internos e externos consistem em ímãs permanentes magnetizados radialmente com polaridades alternadas dispostas circunferencialmente em anéis de aço de baixo carbono, formando um conjunto de circuito magnético.

A luva de isolamento é feita de materiais não ferromagnéticos e de alta resistividade (por exemplo, aço inoxidável austenítico) para garantir o isolamento magnético.

Princípio de funcionamento

Em repouso, o polo N do ímã externo se alinha com o polo S do ímã interno, resultando em torque zero. Quando o ímã externo gira (acionado pelo motor), o atrito e a resistência inicialmente mantêm o ímã interno estacionário. No entanto, conforme a rotação continua, um deslocamento angular se desenvolve no entreferro. Esse deslocamento gera uma força de tração no ímã interno, fazendo com que seu polo N (ou polo S) gire. Essa transmissão de torque sem contato por meio de forças magnéticas é o mecanismo central dos acoplamentos magnéticos.

Principais vantagens

1. Transmissão sem contato

Os acoplamentos magnéticos transmitem energia por meio de acoplamento magnético em vez de contato físico (por exemplo, engrenagens ou rolamentos), eliminando o desgaste mecânico e aumentando significativamente a vida útil.

2. Redução de ruído e vibração

A ausência de contato físico garante ruído e vibração quase nulos durante a operação. Isso os torna ideais para ambientes sensíveis a ruído, como dispositivos médicos e laboratórios, ao mesmo tempo em que melhora o conforto e a segurança no local de trabalho.

3. Alta eficiência de transmissão

Acoplamentos magnéticos minimizam a perda de energia e o atrito em comparação aos acoplamentos mecânicos tradicionais, aumentando a eficiência. Eles são amplamente usados ​​em linhas de produção industrial, turbinas eólicas e outras aplicações de alta demanda.

4. Prevenção de vazamentos

Um objetivo de design essencial dos acoplamentos magnéticos é resolver problemas de vazamento na transmissão de fluidos. A luva de isolamento envolve completamente o rotor interno e os componentes acionados, convertendo vedações dinâmicas do corpo do eixo em vedações estáticas do corpo da luva. Isso elimina fundamentalmente os riscos de vazamento, tornando-os indispensáveis ​​em aplicações que exigem vedação rigorosa, como indústrias químicas e farmacêuticas.