마그네틱 커플링: 비접촉식 전력 전송

마그네틱 커플링은 자기장의 힘을 이용해 물리적 접촉 없이 토크를 전달합니다. 따라서 마찰 손실이나 마모 없이 내부와 외부 로터 사이의 마그네틱 커플링을 통해 동력이 전달됩니다. 이 발명은 기존 기계식 커플링의 개념을 근본적으로 바꾸어 회전 씰을 비회전 씰로 변경하고 누출 없는 동력 전달을 가능하게 합니다.

재료 선택

자석

동축 마그네틱 커플링은 외부 로터, 내부 로터, 스페이서 슬리브 및 정밀 베어링 시스템으로 구성됩니다. 내부 로터와 외부 로터 모두에 영구 자석이 삽입되어 있으며, 둘레를 따라 남북 극이 교대로 배열되어 있어 강한 자기장을 생성합니다. 두 로터 사이에 자기장을 효과적으로 결합시키기 위해 일반적으로 비자성인 스페이서 슬리브가 사용됩니다. 베어링 시스템은 고속으로 작동할 때 로터를 안정적으로 유지하는 부품입니다.

하우징 재료

하우징 재료는 기계적으로 강하고 동시에 부식에 강해야 합니다. 일반적인 옵션은 다음과 같습니다:

스테인리스 스틸: SUS316은 내자성 및 내압성이 뛰어나 고압 또는 부식성 환경에 적합하며, 304/316L은 일반 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

PVC: 내식성이 뛰어나 강산성 및 알칼리성 환경에서 사용하기에 적합하지만 기계적 강도가 낮아 저압 애플리케이션에 이상적입니다.

사용자 지정 옵션: 요청 시 밀폐 용접 또는 복합 소재를 사용하여 보호 기능을 더욱 강화할 수 있습니다.

동축 자기 커플링

동축 마그네틱 커플링은 외부 로터, 내부 로터, 스페이서 슬리브, 정밀 베어링 시스템으로 구성됩니다. 내부 및 외부 로터에 희토류 자석이 원주를 따라 북극과 남극을 번갈아 가며 내장되어 있어 강한 자기장을 생성합니다. 스페이서 슬리브는 일반적으로 비자성 재료로 만들어져 내부 및 외부 로터 사이의 효과적인 자기장 결합을 보장하는 동시에 작업 매체를 분리합니다. 베어링 시스템은 고속에서도 로터의 안정성을 보장합니다.

동축 마그네틱 커플링의 동기식 전송은 동축 마그네틱 커플링의 주요 장점입니다. 내부 및 외부 로터는 자기장 커플링을 통해 미끄러짐 없는 동력 전달에 도달합니다. 최대 84Nm의 토크로 높은 토크가 요구되는 어플리케이션에 적합합니다. 비접촉식 설계로 윤활이 전혀 필요하지 않아 일반적으로 커플링의 특징인 마모나 누출과 관련된 모든 문제를 제거합니다. 따라서 샤프트 오정렬에 대한 높은 허용 오차 범위와 훨씬 더 높은 설치 유연성을 실현합니다.

마그네틱 드라이브 펌프에서 동축 마그네틱 커플링은 화학, 제약, 식품 가공 및 진공 장비 산업에서 가장 현대적이고 광범위하게 사용되고 있습니다. 부식성, 독성 또는 인화성 유체에 대해 누출이 없는 것이 선호되는 공정에서 사용됩니다.

디스크 마그네틱 커플링

디스크 마그네틱 커플링은 두 개의 마주보는 평평한 디스크로 만들어집니다. 각 디스크는 희토류 자석으로 채워져 있으며 극이 남북 패턴으로 번갈아 가며 배치되어 있습니다. 토크는 두 디스크 사이의 에어 갭을 통해 전달되며, 이 갭의 크기가 전달 효율을 결정하는 한 가지 요소입니다. 디스크의 형상이 단순하기 때문에 복잡한 베어링 배열 없이도 쉽게 제조하고 장착할 수 있습니다.

이 커플링은 컴팩트하며 최대 토크가 18.5Nm입니다. 최대 각도 오정렬이 3° 또는 1/4인치의 평행 오정렬이 있을 수 있어 샤프트 정렬이 쉽지 않은 응용 분야에 매우 유용합니다. 평면 자기 인력을 사용하기 때문에 에어 갭이 작을수록 토크가 증가하지만 디스크의 표면적이 크지 않기 때문에 전체 토크 용량은 낮습니다.

디스크 마그네틱 커플링은 특히 실험실 장비, 바이오 의약품 및 식품 가공용 혼합 시스템에서 자기 교반기 및 소형 자기 구동 펌프에 널리 사용됩니다.

기술적 이점

비접촉식 및 무마모성: 물리적 접촉이 없기 때문에 마찰과 마모가 발생하지 않아 장비 수명이 연장됩니다.

누수 제로: 전원은 자기장을 통해 전송되며, 절연 장벽은 완벽한 밀봉을 제공하여 액체 또는 가스 누출을 방지합니다.

저소음 및 저진동: 기계적인 접촉이 없어 원활한 작동을 보장하고 소음과 진동을 크게 줄이며 작업 환경을 개선합니다.

벽을 통한 전력 전송: 자기장은 비자성 물질을 투과할 수 있으므로 드라이브와 구동 부품을 분리하는 애플리케이션에 적합합니다.

토크 제한: 부하가 설계 토크를 초과하면 마그네틱 커플링이 자동으로 '미끄러져' 과부하 손상으로부터 시스템을 보호합니다.

간편한 설치: 샤프트 오정렬에 대한 높은 허용 오차로 설치가 간편해지고 정밀도 요구 사항이 줄어듭니다.

마그네틱 커플링의 수명은 작동 조건, 부하 주기, 유지보수 품질에 따라 크게 달라지며 일반적으로 15년에서 30년까지 다양합니다. 비접촉식 설계로 부품의 마모를 최소화하는 동시에 고급 영구 자석 소재와 안전 장치를 사용하여 수명을 연장합니다.

산업 분야

마그네틱 커플링의 가장 두드러진 특징은 에너지 절약과 상당한 수준의 진동 감소로, 다음과 같은 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다:

수처리: 물은 폐수를 펌핑하고 화학 물질을 혼합하는 데 사용됩니다.

화학 및 석유: 이 기술은 부식성 또는 인화성 액체를 취급하는 데 사용되었습니다.

식품 및 제약: 순도 유지, 오염 방지 및 전력 전송을 위해.

해양 및 HVAC: 밀봉된 문제 없는 드라이브를 제공합니다.

광업 및 시멘트: 험한 지역에서 극한의 토크 요구 사항을 충족합니다.

맞춤형 솔루션

전문 제조업체와의 협업 덕분입니다, TOPMAG 공급업체는 자석 유형, 하우징 재질 및 치수 설계에 맞게 커플링을 구성할 수 있습니다. 이는 제조 회사가 무료로 제공하는 기술 자문 및 설계 솔루션의 일부입니다.

마그네틱 커플링을 선택하려면 다음 사항을 완전히 검토해야 합니다:

토크 요구 사항: 부하에 따라 동축 또는 디스크 커플링을 지정합니다.

작동 조건: 온도, 부식 조건, 압력 등을 모두 고려해야 합니다.

설치 공간: 디스크 커플링은 좁은 공간에서 사용할 수 있으며, 동축 커플링은 높은 토크가 필요한 곳에서 사용할 수 있습니다.

품질 표준: 사용 가능한 산업 인증을 고려해야 합니다.

Ethan Huang

저는 자석에 관한 대중 과학 글을 쓰고 있습니다. 제 기사는 주로 자석의 원리, 응용 분야, 업계 일화에 초점을 맞추고 있습니다. 제 목표는 독자들에게 유용한 정보를 제공하여 모든 사람이 자석의 매력과 중요성을 더 잘 이해할 수 있도록 돕는 것입니다. 동시에 자석과 관련된 여러분의 의견을 듣고 싶습니다. 자석의 무한한 가능성을 함께 탐구하는 동안 자유롭게 팔로우하고 참여해 주세요!

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