Accouplements magnétiques : Transmission de puissance sans contact
Un accouplement magnétique utilise la puissance des champs magnétiques pour transférer le couple sans aucun contact physique. La puissance est donc transmise par l'intermédiaire de l'accouplement magnétique entre les rotors intérieur et extérieur sans pertes par frottement ni usure. Cette invention modifie radicalement la conception des anciens accouplements mécaniques, permettant de remplacer les joints rotatifs par des joints non rotatifs et d'obtenir une transmission de puissance sans fuite.
Sélection des matériaux
Aimant
Un coupleur magnétique coaxial est composé d'un rotor extérieur, d'un rotor intérieur, d'une douille d'écartement et d'un système de roulement de précision. Les rotors intérieur et extérieur sont dotés d'aimants permanents, disposés alternativement en fonction de leurs pôles nord et sud le long de leur circonférence, ce qui produit un champ magnétique puissant. Pour que le champ magnétique se couple efficacement entre les deux rotors, la douille d'écartement, qui est généralement non magnétique, est utilisée à cette fin. Le système de roulement est le composant qui maintient le rotor stable lorsqu'il fonctionne à grande vitesse.
Matériaux de construction
Les matériaux du boîtier doivent être mécaniquement solides et en même temps résistants à la corrosion. Les options les plus courantes sont les suivantes
Acier inoxydable : Le SUS316 offre une excellente résistance au magnétisme et à la pression, ce qui le rend adapté aux environnements à haute pression ou corrosifs ; le 304/316L est largement utilisé dans les applications industrielles générales.
PVC : Extrêmement résistant à la corrosion et utilisable dans des environnements fortement acides et alcalins, mais avec une résistance mécanique plus faible, il est idéal pour les applications à basse pression.
Options de personnalisation : Des soudures hermétiques ou des matériaux composites peuvent être utilisés sur demande pour améliorer encore la protection.
Coupleurs magnétiques coaxiaux
Les accouplements magnétiques coaxiaux se composent d'un rotor extérieur, d'un rotor intérieur, d'une douille d'écartement et d'un système de roulement de précision. Des aimants en terres rares sont intégrés dans les rotors intérieur et extérieur, alternant les pôles nord et sud le long de la circonférence, ce qui génère un champ magnétique puissant. La douille d'écartement est généralement constituée d'un matériau non magnétique afin d'assurer un couplage efficace du champ magnétique entre les rotors interne et externe tout en isolant le fluide de travail. Le système de roulements assure la stabilité du rotor à des vitesses élevées.
La transmission synchrone des accouplements magnétiques coaxiaux représente leur principal avantage. Les rotors intérieurs et extérieurs sont transmis sans glissement par l'intermédiaire du coupleur à champ magnétique. Avec un couple allant jusqu'à 84 Nm, ils conviennent aux applications exigeant un couple élevé. Leur conception sans contact les rend totalement exempts de lubrification, ce qui élimine tous les problèmes liés à l'usure ou aux fuites qui caractérisent généralement les accouplements. C'est pourquoi ils offrent un degré élevé de tolérance au désalignement de l'arbre, ainsi qu'une plus grande souplesse d'installation.
Dans les pompes à entraînement magnétique, les applications les plus modernes et les plus répandues des accouplements magnétiques coaxiaux se trouvent dans les industries chimiques, pharmaceutiques, agroalimentaires et dans les équipements de vide. Ils sont utilisés dans les processus où l'absence de fuite est préférable pour les fluides corrosifs, toxiques ou inflammables.
Accouplements magnétiques à disque
Les accouplements magnétiques à disque sont constitués de deux disques plats opposés. Chaque disque est rempli d'aimants en terres rares, dont les pôles alternent selon un schéma nord-sud. Le couple est transmis par l'intermédiaire de l'entrefer entre les deux disques, la taille de cet entrefer étant l'un des facteurs déterminant l'efficacité de la transmission. Étant donné la géométrie simple des disques, ils peuvent être fabriqués facilement et montés sans paliers complexes.
Ces accouplements sont compacts et permettent un couple maximal de 18,5 Nm. Ils présentent une excellente caractéristique en ce qui concerne l'installation, puisqu'il peut y avoir un désalignement angulaire maximum de 3° ou un désalignement parallèle de 1/4 de pouce, ce qui les rend très utiles pour les applications où l'alignement de l'arbre n'est pas facile à réaliser. Comme il s'agit d'une attraction magnétique planaire, des entrefers plus petits augmentent le couple, mais comme les disques n'ont pas une grande surface, la capacité de couple globale est faible.
Les accouplements magnétiques à disque sont largement utilisés dans les agitateurs magnétiques et les petites pompes à entraînement magnétique, en particulier dans les systèmes de mélange pour les équipements de laboratoire, les produits biopharmaceutiques et l'industrie alimentaire.
Avantages techniques
Sans contact et sans usure : L'absence de contact physique élimine le frottement et l'usure, ce qui prolonge la durée de vie de l'équipement.
Zéro fuite : L'énergie est transmise par un champ magnétique et la barrière d'isolation assure une étanchéité totale, empêchant toute fuite de liquide ou de gaz.
Faible bruit et faibles vibrations : L'absence de contact mécanique garantit un fonctionnement en douceur, réduisant considérablement le bruit et les vibrations et améliorant l'environnement de travail.
Transmission de puissance à travers la paroi : Le champ magnétique peut pénétrer les matériaux non magnétiques, ce qui le rend adapté aux applications qui isolent l'entraînement et les composants entraînés.
Limitation du couple : Lorsque la charge dépasse le couple prévu, l'accouplement magnétique "glisse" automatiquement, protégeant ainsi le système contre les dommages dus à la surcharge.
Installation facile : La haute tolérance au désalignement de l'arbre simplifie l'installation et réduit les exigences de précision.
La durée de vie des accouplements magnétiques dépend largement des conditions de fonctionnement, du cycle de charge et de la qualité de la maintenance, et varie généralement de 15 à 30 ans. L'usure du composant est considérablement réduite grâce à la conception sans contact, à l'utilisation de matériaux à aimant permanent de haute qualité et à des dispositions de sécurité pour prolonger sa durée de vie.
Industries
Les économies d'énergie et la réduction des vibrations dans une mesure appréciable sont les principales caractéristiques des accouplements magnétiques, qui sont utilisés dans des secteurs aussi divers que l'industrie :
Traitement de l'eau : L'eau est utilisée pour pomper les eaux usées et mélanger les produits chimiques.
Produits chimiques et pétroliers : Cette technologie a été utilisée pour manipuler des liquides corrosifs ou inflammables.
Aliments et produits pharmaceutiques : Pour maintenir la pureté, la non-contamination et la transmission d'énergie.
Marine et CVC : Pour la fourniture d'entraînements étanches et sans problème.
Exploitation minière et ciment : Pour répondre aux besoins de couple extrême dans les zones difficiles.
Solutions personnalisées
Grâce à sa collaboration avec des fabricants spécialisés, TOPMAG Les fournisseurs peuvent configurer l'accouplement en fonction du type d'aimant, du matériau du boîtier et de la conception dimensionnelle. Cela fait partie de ce que les entreprises de fabrication offrent gratuitement : des conseils techniques et des solutions de conception.
Le choix d'un coupleur magnétique nécessite un examen complet des éléments suivants :
Exigences en matière de couple : spécifier un accouplement coaxial ou à disque, en fonction de la charge.
Conditions de fonctionnement : La température, les conditions corrosives et la pression doivent être prises en compte.
Espace d'installation : Les accouplements à disque sont utilisés dans les espaces restreints, tandis que les accouplements coaxiaux sont utilisés lorsqu'un couple élevé est nécessaire.
Normes de qualité : les certifications industrielles disponibles doivent être prises en compte.
Je me consacre à la rédaction d'articles de vulgarisation scientifique sur les aimants. Mes articles portent principalement sur leurs principes, leurs applications et les anecdotes de l'industrie. Notre objectif est de fournir aux lecteurs des informations précieuses, afin de les aider à mieux comprendre le charme et l'importance des aimants. Par ailleurs, nous sommes impatients de connaître votre avis sur les besoins liés aux aimants. N'hésitez pas à nous suivre et à vous engager avec nous pour explorer ensemble les possibilités infinies des aimants !
