ידע בסיסי ויישומים מרובים של צימוד מגנטי

צימוד מגנטי (צימוד פיר מגנטי / התקן הילוכים מגנטי קבוע)

צימוד מגנטי, המכונה גם צימוד גל מגנטי או התקן שידור מגנטי קבוע, מורכב משלושה מרכיבי ליבה: רוטור נחושת, רוטור מגנט קבוע ובקר. רוטור הנחושת מחובר בדרך כלל לציר המנוע, בעוד שרוטור המגנט הקבוע מקושר לציר המכונה המונעת. מאפיין קריטי הוא מרווח האוויר בין שני הרוטורים, הפועל כחיבור גמיש, המאפשר התאמת מומנט ומהירות בין המנוע למכונה המונעת. על ידי התאמת גודל מרווח האוויר, ניתן לסווג צימודים מגנטיים לסוגים סטנדרטיים, מושהים, מגבילי מומנט וויסות מהירות.

על פי GB/T 29026-2008 (טרמינולוגיה אלקטרוטכנית - מנועי בקרה), צימוד מגנטי מוגדר כהתקן המעביר מומנט ממניע ראשי למכשיר מונע באמצעות כוחות מגנטיים. ניתן לסווג אותו לסוגים סינכרוניים וא-סינכרוניים. עקרון העבודה שלו ממנף התקדמות בטכנולוגיית שידור, מדעי החומר ותהליכי ייצור. במאה ה-21, עם התפתחות טכנולוגיית הייצור, צימודים מגנטיים מיושמים לא רק במכונות קונבנציונליות אלא גם מאפשרים פעולת ציוד בסביבות קיצוניות. טכנולוגיית שידור זרם מערבולת מגנט קבוע מדגימה מגמה זו, ומציעה יעילות אנרגטית, ידידותיות לסביבה והתאמה לעקרונות פיתוח בר קיימא.

מבנה פנימי

הצימוד המגנטי כולל מכלול מגנט חיצוני, מכלול מגנט פנימי ושרוול בידוד.

גם מכלול המגנטים הפנימי וגם החיצוני מורכב ממגנטים קבועים ממוגנטים רדיאלית עם קוטביות מתחלפות המסודרים בהיקפים על טבעות פלדה דלת פחמן, היוצרים מכלול מעגל מגנטי.

שרוול הבידוד עשוי מחומרים לא פרומגנטיים בעלי התנגדות גבוהה (למשל, נירוסטה אוסטניטית) כדי להבטיח בידוד מגנטי.

עקרון עבודה

במצב מנוחה, קוטב N של המגנט החיצוני מתיישר עם קוטב S של המגנט הפנימי, וכתוצאה מכך מומנט אפס. כאשר המגנט החיצוני מסתובב (מונע על ידי המנוע), החיכוך וההתנגדות שומרים בהתחלה על נייח של המגנט הפנימי. עם זאת, ככל שהסיבוב נמשך, מתפתח היסט זוויתי במרווח האוויר. היסט זה יוצר כוח משיכה על המגנט הפנימי, הגורם לקוטב ה-N שלו (או הקוטב ה-S) שלו להסתובב. העברת מומנט ללא מגע באמצעות כוחות מגנטיים היא מנגנון הליבה של צימודים מגנטיים.

יתרונות מרכזיים

1. שידור ללא מגע

צימודים מגנטיים מעבירים כוח באמצעות צימוד מגנטי במקום מגע פיזי (למשל, גלגלי שיניים או מיסבים), מבטל בלאי מכני ומאריך משמעותית את חיי השירות.

2. הפחתת רעש ורעידות

היעדר מגע פיזי מבטיח כמעט אפסי רעש ורעידות במהלך הפעולה. זה הופך אותם לאידיאליים עבור סביבות רגישות לרעש כגון מכשור רפואי ומעבדות, תוך שיפור הנוחות והבטיחות במקום העבודה.

3. יעילות שידור גבוהה

צימודים מגנטיים ממזערים אובדן אנרגיה וחיכוך בהשוואה לחיבורים מכניים מסורתיים, ומשפרים את היעילות. הם נמצאים בשימוש נרחב בקווי ייצור תעשייתיים, טורבינות רוח ויישומים אחרים עם ביקוש גבוה.

4. מניעת נזילות

מטרת עיצוב מרכזית של צימודים מגנטיים היא לפתור בעיות דליפה בהעברת נוזלים. שרוול הבידוד סוגר במלואו את הרוטור הפנימי ואת הרכיבים המונעים, וממיר אטמים דינמיים של גוף פיר לאטמים סטטיים של גוף שרוול. זה מבטל באופן יסודי סיכוני דליפה, מה שהופך אותם לחיוניים ביישומים הדורשים איטום קפדני, כגון תעשיות כימיות ותרופות.