Quels sont les avantages du couplage magnétique ?

Les accouplements magnétiques sont une technologie innovante qui permet le transfert de couple entre deux arbres en rotation sans contact physique. Contrairement aux accouplements mécaniques traditionnels, les accouplements magnétiques utilisent des champs magnétiques pour transmettre le couple à travers un entrefer entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie. Cette conception unique sans contact offre des avantages significatifs.

Dans ce guide complet, en tant que professionnel fabricant d'accouplements magnétiquesDans ce numéro, nous verrons ce que sont les accouplements magnétiques, comment ils fonctionnent et quels sont les principaux avantages qui en font un composant industriel qui change la donne.

Qu'est-ce qu'un couplage magnétique ?

Un coupleur magnétique se compose de deux parties principales :

• A conducteur qui est reliée au moteur d'entraînement
• A suiveur qui est connectée à la charge entraînée

L'entraîneur et le suiveur contiennent chacun des aimants disposés en opposition de manière à ce que leurs pôles magnétiques s'alignent l'un sur l'autre à travers un petit espace d'air. Lorsque l'entraîneur tourne, l'interaction du champ magnétique entraîne la rotation synchrone du suiveur, ce qui permet de transférer efficacement le couple à la charge entraînée sans qu'il y ait contact entre les pièces.

Les accouplements magnétiques à disque utilisent des disques rotatifs encastrés dans des aimants, tandis que les accouplements magnétiques à rotor noyé enferment les aimants dans un boîtier étanche. Dans les deux cas, il y a une séparation dans l'air plutôt qu'un contact physique pendant le fonctionnement.

Comment fonctionnent les accouplements magnétiques ?

Le principe de fonctionnement des accouplements magnétiques est le suivant magnétisme.

Des aimants permanents de polarité opposée sont intégrés à la fois dans l'unité motrice et dans l'unité suiveuse. Lorsque l'unité d'entraînement tourne, les champs magnétiques changeants induisent un couple dans les aimants du suiveur, ce qui entraîne la rotation du suiveur.

Cette transmission de couple magnétique sans contact permet le transfert de puissance mécanique à travers l'entrefer, ce qui élimine la nécessité d'un arbre physique ou d'une connexion entre l'entrée et la sortie.

Les 7 principaux avantages des accouplements magnétiques

Après avoir compris le fonctionnement des accouplements magnétiques, examinons les avantages considérables qu'ils offrent :

1. Absence de contact entre les pièces mobiles

La transmission magnétique sans contact évite l'usure mécanique au fil du temps, même à des vitesses de fonctionnement élevées. Sans frottement, la lubrification n'est pas non plus nécessaire. La fiabilité et la durée de vie de l'équipement s'en trouvent accrues, puisqu'il n'y a pas de composants qui frottent et s'érodent physiquement.

Les besoins en maintenance sont également réduits. Les pannes coûteuses dues à l'usure des roulements, des joints et des accouplements sont évitées.

2. Conception totalement fermée

Les accouplements magnétiques en boîte enferment entièrement les aimants dans des boîtiers étanches, les isolant de la poussière, des liquides et des débris. Les couvercles extérieurs contiennent le flux magnétique afin d'éviter les interférences externes.

Ce confinement étanche permet aux accouplements magnétiques de fonctionner dans des environnements difficiles ou dangereux. Des accouplements magnétiques antidéflagrants certifiés pour une utilisation dans des atmosphères explosives sont également disponibles.

3. Permet la séparation physique des composants

La transmission de couple sans contact permet une séparation physique entre les arbres d'entrée et de sortie. Cela permet d'insérer des barrières mécaniques pour contenir la pression ou isoler les contaminants.

Dans les applications de pompage, par exemple, les accouplements magnétiques permettent d'isoler hermétiquement le fluide pompé pour un traitement sans oxygène ou stérile. Les composants internes de la pompe peuvent être complètement scellés tout en continuant à transmettre la puissance d'entraînement.

4. S'adapte au désalignement de l'arbre

Un certain désalignement parallèle et angulaire peut être toléré entre les arbres d'entrée et de sortie sans affecter le fonctionnement du coupleur magnétique ou la durée de vie de l'équipement. Cela permet une plus grande flexibilité lors de l'installation et tient compte des mouvements normaux de l'arbre.

Il n'est pas nécessaire d'aligner les composants avec précision, comme c'est le cas pour les accouplements mécaniques traditionnels. Cela permet d'économiser beaucoup de temps et d'argent.

5. Protection contre les surcharges

Les accouplements magnétiques ont une limite de couple intégrée et non réglable. En cas de surcharge, les champs magnétiques glissent pour limiter le couple maximal transmis. Cela permet d'éviter les surcharges et les dommages potentiels à l'équipement entraîné.

Une fois que les conditions de charge excessive sont supprimées, le fonctionnement normal reprend instantanément sans qu'il soit nécessaire de remplacer des pièces. Cette protection contre les surcharges prolonge la durée de vie de l'équipement et évite les temps d'arrêt.

6. Fonctionnement à vitesse variable

Certains accouplements magnétiques sont conçus avec un entrefer réglable entre l'entraîneur et le suiveur. Cela permet un contrôle progressif de la vitesse de la charge entraînée de 0 à 100% de la vitesse synchrone.

Utilisé en combinaison avec des moteurs standard, il permet de contrôler la vitesse de manière efficace sur le plan énergétique sans utiliser de coûteux variateurs de fréquence (VFD). Cela permet de réduire les coûts, les harmoniques de puissance et le bruit du moteur.

7. Réduction des vibrations

Les accouplements magnétiques amortissent la transmission des vibrations de torsion à travers les arbres. En isolant l'entrée et la sortie, les chocs subis par les joints et les roulements sont réduits. Cela prolonge la durée de vie de l'équipement mécanique et permet un fonctionnement stable à grande vitesse.

La réduction des vibrations se traduit également par une diminution des émissions sonores audibles, ce qui réduit la pollution sonore.

Principales applications des accouplements magnétiques

Maintenant que nous avons abordé les principaux avantages, examinons quelques applications industrielles courantes qui tirent parti des avantages du couplage magnétique :

• Entraînements de pompe - Pour un pompage hermétique sans fuite
• Mélangeurs et agitateurs - Pour les processus stériles nécessitant une isolation
• Ventilateurs - Pour le contrôle de la vitesse sans utiliser Entraînements à fréquence variable (EFV)
• Convoyeurs - Pour un faible niveau de bruit/vibrations et une protection contre les surcharges

Les accouplements magnétiques se distinguent lorsqu'ils remplacent des accouplements mécaniques pour fluides, des boîtes de vitesses usées, des accouplements d'arbres traditionnels nécessitant un réalignement fréquent, ou des applications nécessitant un contrôle de la vitesse.

Technologie commerciale mature, les accouplements magnétiques ont fait preuve d'une fiabilité éprouvée dans tous les secteurs depuis qu'ils ont été brevetés pour la première fois en 1949.

Aujourd'hui, les aimants modernes de terre rare à haute résistance ont considérablement augmenté les capacités de couple des accouplements magnétiques tout en réduisant leur taille. Cela permet d'élargir la gamme d'applications tout en conservant les avantages traditionnels.

Les accouplements magnétiques sont-ils faits pour vous ?

Les accouplements magnétiques offrent des avantages significatifs dans tous les secteurs d'activité. Leur mode unique de transmission de couple sans contact et à couplage magnétique évite l'usure physique tout en permettant une isolation étanche et une tolérance au désalignement.

La protection contre les surcharges, l'amortissement des vibrations et le contrôle progressif de la vitesse ajoutent encore d'autres avantages par rapport aux solutions traditionnelles.

Toutefois, avant de choisir un coupleur magnétique, il convient de définir soigneusement les exigences de l'application. Le cycle de fonctionnement, la plage de couple, les conditions environnementales et la taille admissible de l'enveloppe ne sont que quelques-uns des paramètres qui doivent être spécifiés.

Les fabricants d'accouplements magnétiques réputés peuvent aider à analyser l'application afin de déterminer si leurs produits peuvent supporter de manière fiable les conditions de fonctionnement attendues pendant la durée de vie souhaitée.

Avec des densités de flux magnétique toujours plus élevées, les accouplements magnétiques d'aujourd'hui peuvent supporter des charges importantes, ce qui permet dans certains cas de remplacer directement de petits entraînements mécaniques. Consulter les ingénieurs d'application dès le début du processus de conception permet de tirer parti de leur vaste expertise du monde réel.

Ainsi, si l'équipement mécanique de votre installation nécessite une maintenance fréquente, fonctionne de manière inefficace ou pourrait bénéficier d'une isolation physique ou d'un fonctionnement à vitesse variable, les accouplements magnétiques peuvent constituer la solution idéale. Examinez vos applications et demandez aux experts de déterminer si vous pourrez bénéficier de leurs avantages transformateurs.