자기 커플링은 자기장을 사용하여 하나의 회전 부재에서 다른 회전 부재로 토크, 힘 또는 움직임을 전달하는 비접촉 커플링입니다.전송은 물리적 연결 없이 비자성 격리 장벽을 통해 이루어집니다.커플링은 자석이 내장된 디스크 또는 로터의 반대 쌍입니다.
자기 결합의 사용은 19세기 후반 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)의 성공적인 실험으로 거슬러 올라갑니다.Tesla는 근거리 공진 유도 결합을 사용하여 무선으로 램프를 점등합니다.스코틀랜드의 물리학자이자 엔지니어인 Sir Alfred Ewing은 20세기 초에 자기 유도 이론을 더욱 발전시켰습니다.이로 인해 자기 결합을 사용하는 여러 기술이 개발되었습니다.매우 정확하고 보다 견고한 작동이 필요한 응용 분야의 자기 커플링은 지난 반세기 동안 이루어졌습니다.첨단 제조 공정의 성숙과 희토류 자성 재료의 가용성 증가가 이를 가능하게 합니다.
모든 자기 커플링은 동일한 자기 특성과 기본 기계적 힘을 사용하지만 설계에 따라 두 가지 유형이 다릅니다.
두 가지 주요 유형은 다음과 같습니다.
- 한 디스크에서 다른 디스크로 토크가 전달되는 일련의 자석이 내장된 두 개의 대면 디스크 반쪽을 특징으로 하는 디스크 유형 커플링
- 영구자석 커플링, 동축 커플링, 내부 로터가 외부 로터 내부에 중첩되어 영구자석이 한 로터에서 다른 로터로 토크를 전달하는 로터 커플링 등의 동기식 커플링입니다.
두 가지 주요 유형 외에도 자기 커플링에는 구형, 편심, 나선형 및 비선형 디자인이 포함됩니다.이러한 자기 결합 대안은 특히 생물학, 화학, 양자역학 및 유압학 응용 분야에 사용되는 토크 및 진동의 사용을 돕습니다.
가장 간단한 용어로 자기 커플링은 반대쪽 자극이 끌어당기는 기본 개념을 사용하여 작동합니다.자석의 인력은 하나의 자화된 허브에서 다른 허브로(커플링의 구동 부재에서 구동 부재로) 토크를 전달합니다.토크는 물체를 회전시키는 힘을 나타냅니다.하나의 자기 허브에 외부 각운동량이 가해지면 공간 사이에서 또는 분할벽과 같은 비자성 격리 장벽을 통해 토크를 자기적으로 전달하여 다른 허브를 구동합니다.
이 프로세스에서 생성되는 토크의 양은 다음과 같은 변수에 의해 결정됩니다.
-작동 온도
- 처리가 일어나는 환경
-자기 분극
-극 쌍의 수
- 간격, 직경 및 높이를 포함한 극 쌍의 치수
-쌍의 상대 각도 오프셋
-쌍의 이동
자석과 디스크 또는 로터의 정렬에 따라 자기 분극은 방사형, 접선형 또는 축형이 됩니다.그러면 토크가 하나 이상의 움직이는 부품으로 전달됩니다.
자기 커플링은 여러 면에서 전통적인 기계식 커플링보다 우수한 것으로 간주됩니다.
움직이는 부품과의 접촉 부족:
-마찰을 감소시킵니다
-열이 적게 발생
-생산된 전력을 최대한 활용
- 마모가 적고 파손이 적습니다.
-소음이 발생하지 않습니다.
-윤활이 필요하지 않습니다.
또한 특정 동기식과 관련된 밀폐형 설계를 통해 자기 커플링을 방진, 유체 방지 및 녹 방지 기능으로 제조할 수 있습니다.이 장치는 내부식성이 있으며 극한의 작동 환경을 처리하도록 설계되었습니다.또 다른 이점은 잠재적인 충격 위험이 있는 영역에서 사용할 수 있는 호환성을 확립하는 자기 분리 기능입니다.또한 접근이 제한된 지역에 위치할 경우 자기 커플링을 사용하는 장치는 기계식 커플링보다 비용 효율적입니다.자기 커플링은 테스트 목적과 임시 설치에 널리 사용됩니다.
자기 커플링은 다음을 포함한 수많은 지상 응용 분야에 매우 효율적이고 효과적입니다.
-로봇공학
-화학 공학
-의료기기
- 기계 설치
-식품 가공
-로타리 기계
현재 자기 커플링은 물에 잠겼을 때의 효율성으로 인해 높은 평가를 받고 있습니다.액체 펌프 및 프로펠러 시스템 내의 비자성 장벽으로 둘러싸인 모터는 자기력으로 액체와 접촉하는 프로펠러 또는 펌프 부품을 작동할 수 있습니다.모터 하우징에 물이 침입하여 발생하는 워터 샤프트 고장은 밀봉된 용기에 있는 자석 세트를 회전시켜 방지합니다.
수중 응용 분야에는 다음이 포함됩니다.
-다이버 추진 차량
-수족관 펌프
- 원격으로 작동되는 수중 차량
기술이 향상됨에 따라 펌프 및 팬 모터의 가변 속도 드라이브를 대체하는 자기 커플링이 더욱 보편화되었습니다.중요한 산업 용도의 예로는 대형 풍력 터빈 내의 모터가 있습니다.
커플링 시스템에 사용되는 자석의 수, 크기 및 유형은 물론 생성되는 해당 토크도 중요한 사양입니다.
기타 사양은 다음과 같습니다.
- 장치가 물에 잠길 수 있도록 자격을 부여하는 자기 쌍 사이에 장벽이 존재합니다.
-자기 분극
- 움직이는 부품의 수 토크가 자기적으로 전달됩니다.
자기 커플링에 사용되는 자석은 네오디뮴 철 붕소 또는 사마륨 코발트와 같은 희토류 재료로 구성됩니다.자기쌍 사이에 존재하는 장벽은 비자성 물질로 만들어집니다.자석에 끌리지 않는 재료의 예로는 스테인레스 스틸, 티타늄, 플라스틱, 유리 및 유리 섬유가 있습니다.자기 커플링의 양쪽에 부착된 나머지 구성 요소는 기존 기계식 커플링이 있는 모든 시스템에 사용되는 구성 요소와 동일합니다.
올바른 자기 커플링은 의도된 작동에 대해 지정된 토크 요구 수준을 충족해야 합니다.과거에는 자석의 강도가 제한 요소였습니다.그러나 특수 희토류 자석의 발견과 가용성 증가로 인해 자기 커플링의 기능이 급속히 성장하고 있습니다.
두 번째 고려 사항은 커플링이 부분적으로 또는 전체적으로 물이나 다른 형태의 액체에 잠겨야 한다는 것입니다.마그네틱 커플링 제조업체는 독특하고 집중된 요구 사항에 맞는 맞춤 서비스를 제공합니다.
