Quais são as vantagens do acoplamento magnético?

Os acoplamentos magnéticos são uma tecnologia inovadora que permite a transferência de binário entre dois veios rotativos sem contacto físico. Ao contrário dos acoplamentos mecânicos tradicionais, os acoplamentos magnéticos utilizam campos magnéticos para transmitir o binário através de um espaço de ar de um veio de entrada para um veio de saída. Esta conceção única sem contacto proporciona vantagens significativas.

Neste guia completo, como profissional fabricante de acoplamentos magnéticosNo artigo "Acoplamentos magnéticos", vamos explorar o que são os acoplamentos magnéticos, como funcionam e delinear as principais vantagens que fazem deles um componente industrial revolucionário.

O que é um acoplamento magnético?

Um acoplamento magnético é composto por duas partes principais:

• A condutor que está ligado ao motor de acionamento
• A seguidor que está ligado à carga acionada

O acionador e o seguidor contêm, cada um, ímanes dispostos em oposição, de modo a que os seus pólos magnéticos se alinhem entre si através de um pequeno espaço de ar. À medida que o condutor roda, a interação do campo magnético faz com que o seguidor rode também de forma síncrona, transferindo eficazmente o binário para a carga acionada sem contacto entre as peças.

Os acoplamentos magnéticos do tipo disco utilizam discos rotativos incorporados com ímanes, enquanto que os acoplamentos magnéticos enlatados encerram os ímanes numa caixa selada. Em ambos os modelos, existe uma separação de ar em vez de contacto físico durante o funcionamento.

Como é que os acoplamentos magnéticos funcionam?

O princípio de funcionamento fundamental dos acoplamentos magnéticos é magnetismo.

Os ímanes permanentes com polaridade oposta estão incorporados nas unidades de acionamento e de seguimento. À medida que a unidade de acionamento roda, os campos magnéticos variáveis induzem um binário nos ímanes seguidores, fazendo com que o seguidor rode também.

Esta transmissão de binário magnético sem contacto permite a transferência de potência mecânica através do espaço de ar, eliminando a necessidade de veios físicos ou de ligação entre a entrada e a saída.

As 7 principais vantagens dos acoplamentos magnéticos

Depois de compreendermos o funcionamento dos acoplamentos magnéticos, vamos explorar as vantagens significativas que proporcionam:

1. Sem contacto entre as partes móveis

A transmissão magnética sem contacto evita o desgaste mecânico ao longo do tempo, mesmo a altas velocidades de funcionamento. Sem fricção, a lubrificação também não é necessária. Isto aumenta a fiabilidade e a vida útil do equipamento, uma vez que não existem componentes que sofram fricção e desgaste físico.

As necessidades de manutenção também são reduzidas. Evitam-se falhas dispendiosas do equipamento devido a rolamentos, vedantes e acoplamentos gastos.

2. Conceção totalmente fechada

Os acoplamentos magnéticos em lata encerram totalmente os ímanes em caixas seladas, isolando os ímanes do pó, líquidos e detritos. As coberturas exteriores contêm o fluxo magnético para evitar também interferências externas.

Este confinamento estanque torna os acoplamentos magnéticos adequados para funcionamento em ambientes agressivos ou perigosos. Também estão disponíveis acoplamentos magnéticos à prova de explosão certificados para utilização em atmosferas explosivas.

3. Permite a separação física de componentes

A transmissão de binário sem contacto permite uma separação física entre os veios de entrada e de saída. Isto permite a inserção de barreiras mecânicas para conter a pressão ou isolar contaminantes.

Em aplicações de bombas, por exemplo, os acoplamentos magnéticos permitem o isolamento hermético do meio de bombagem para um processamento sem oxigénio ou esterilizado. Os componentes internos da bomba podem ser completamente selados enquanto continuam a transmitir a potência de acionamento.

4. Acomoda o desalinhamento do veio

Pode ser tolerado algum desalinhamento paralelo e angular entre os veios de entrada e saída sem afetar o funcionamento do acoplamento magnético ou a vida útil do equipamento. Isto permite uma maior flexibilidade durante a instalação e tem em conta os movimentos normais dos veios em funcionamento.

O alinhamento preciso dos componentes não é necessário como nos acoplamentos mecânicos tradicionais. Isto poupa tempo e custos consideráveis.

5. Proteção contra sobrecargas

Os acoplamentos magnéticos têm um limite de binário incorporado e não ajustável. Quando sobrecarregados, os campos magnéticos deslizam para limitar o binário máximo transmitido. Isto evita a sobrecarga e potenciais danos no equipamento acionado.

Quando as condições de carga excessiva são eliminadas, o funcionamento normal é retomado instantaneamente sem necessidade de peças de substituição. Esta proteção contra sobrecargas prolonga a vida útil do equipamento e evita períodos de inatividade.

6. Funcionamento a velocidade variável

Certos acoplamentos magnéticos são concebidos com um espaço de ar ajustável entre o acionador e o seguidor. Isto permite o controlo gradual da velocidade da carga acionada de 0 a 100% da velocidade síncrona.

Utilizado em combinação com motores padrão, o controlo de velocidade energeticamente eficiente é conseguido sem utilizar os dispendiosos variadores de frequência (VFDs). Isto reduz os custos, os harmónicos de potência e o ruído do motor.

7. Reduz a vibração

Os acoplamentos magnéticos amortecem a transmissão das vibrações de torção através dos veios. Ao isolar a entrada e a saída, as cargas de choque nos vedantes e rolamentos são reduzidas. Isto prolonga ainda mais a vida útil do equipamento mecânico e permite um funcionamento estável a alta velocidade.

A menor vibração também resulta numa menor emissão de ruído audível, reduzindo a poluição sonora.

Principais aplicações dos acoplamentos magnéticos

Agora que já abordámos as principais vantagens, vamos examinar algumas aplicações industriais comuns que tiram partido das vantagens do acoplamento magnético:

• Accionamentos de bombas - Para bombagem hermeticamente fechada sem fugas
• Misturadores e agitadores - Para processos estéreis que necessitem de isolamento
• Ventiladores e sopradores - Para controlo da velocidade sem utilizar VFDs
• Transportadores - Para baixo ruído/vibração e proteção contra sobrecarga

Os acoplamentos magnéticos destacam-se quando substituem acoplamentos mecânicos de fluidos, caixas de velocidades gastas, acoplamentos de veios tradicionais que requerem um realinhamento frequente ou aplicações que necessitam de controlo de velocidade.

Sendo uma tecnologia comercial madura, os acoplamentos magnéticos têm demonstrado fiabilidade comprovada em todas as indústrias desde que foram patenteados pela primeira vez em 1949.

Atualmente, os modernos ímanes de terras raras de elevada resistência aumentaram consideravelmente as capacidades de binário dos acoplamentos magnéticos, reduzindo simultaneamente o seu tamanho. Isto alarga a gama de aplicações, ao mesmo tempo que proporciona as vantagens tradicionais.

Os acoplamentos magnéticos são adequados para si?

Os acoplamentos magnéticos oferecem vantagens significativas em todos os sectores. O seu modo único de transmissão de binário sem contacto e magneticamente acoplado evita o desgaste físico, permitindo simultaneamente o isolamento estanque e o perdão de desalinhamentos.

A proteção contra sobrecargas, o amortecimento de vibrações e o controlo de velocidade contínuo acrescentam ainda mais vantagens em relação às soluções tradicionais.

No entanto, antes de selecionar um acoplamento magnético, os requisitos da aplicação devem ser cuidadosamente definidos. O ciclo de trabalho, a gama de binários, as condições ambientais e o tamanho admissível do invólucro são apenas alguns dos parâmetros que devem ser especificados.

Os fabricantes de acoplamentos magnéticos de renome podem ajudar a analisar a aplicação para determinar se os seus produtos podem lidar de forma fiável com as condições de funcionamento esperadas ao longo da vida útil desejada.

Com densidades de fluxo magnético cada vez maiores, os actuais acoplamentos magnéticos podem suportar cargas substanciais, permitindo a substituição direta de pequenos accionamentos mecânicos em alguns casos. Consultar os engenheiros de aplicação no início do processo de conceção permite-lhes tirar partido da sua vasta experiência no mundo real.

Assim, se o equipamento mecânico nas suas instalações requer manutenção frequente, funciona de forma ineficiente ou pode beneficiar de isolamento físico ou de um funcionamento a velocidade variável, os acoplamentos magnéticos podem oferecer a solução perfeita. Reveja as suas aplicações e pergunte aos especialistas para determinar se pode desbloquear as suas vantagens transformadoras.