Was ist ein Magnetkoppler?
Ein Magnetkoppler überträgt eine Kraft ohne tatsächlichen physischen Kontakt. Da magnetische Kräfte anziehen und abstoßen und diese Kraft Arbeit leistet, kann die Wirkung linear oder rotierend sein. Ein einfacher Magnetkoppler hat einen Mitnehmer und einen Treiber. Der Fahrer ist an einen Motor angeschlossen, während der Mitnehmer auf die Bewegung des Fahrers reagiert, wodurch die mechanische Energie berührungslos übertragen wird.
Zum Verständnis eines Magnetkopplers ist es hilfreich, Magnete zu verstehen. Ein Magnet erzeugt ein Magnetfeld oder eine Kraft. Diese Kraft wirkt auf ferromagnetische Materialien und zieht sie zusammen oder drückt sie auseinander. Zu ferromagnetischen Materialien gehören Eisen, Kobalt, Nickel und bestimmte Legierungen. Die Gesamtstärke eines Magneten wird durch das sogenannte magnetische Moment oder durch den erzeugten Magnetfluss gemessen.
Permanentmagnete bestehen aus Materialien, die ein eigenes konstantes Magnetfeld haben. In ähnlicher Weise werden Elektromagnete durch Drahtspulen erzeugt, die magnetisch werden, wenn Strom durch den Draht fließt. Beide haben nur dann eine magnetische Kraft, wenn Elektrizität angelegt wird. Die Stärke dieser Magnete kann erhöht werden, indem die Drahtspule um ein ferromagnetisches Material gewickelt wird. Wenn eine Stromänderung in einem Leiter eine Spannung im zweiten Leiter induziert, sind beide magnetisch gekoppelt.
Bei einem rotierenden Antriebsmotor besteht ein Magnetkoppler aus einem inneren und einem äußeren Antrieb. Die Bewegung eines Antriebs liefert die Magnetkraft, um den anderen zu drehen. Das äußere Laufwerk wird üblicherweise als Treiber bezeichnet. Der innere Antrieb ist der Folger und dieser wird normalerweise an eine Pumpe oder ein anderes Gerät angeschlossen. Diese radiale Ausführung ähnelt einem Elektromotor.
Antriebspumpen, die für korrosive, brennbare oder giftige Flüssigkeiten eingesetzt werden, werden häufig mit einem Magnetkuppler betrieben. Es werden Permanentmagnete verwendet, die abgedichtet werden können, damit sie nicht mit der Flüssigkeit in Berührung kommen. Die Rotoren werden durch die Magnetkraft zusammengehalten und rutschen während der Drehung nicht durch. Wenn jedoch zu viel externe Kraft aufgebracht wird, lösen sich die Magnete und die Antriebspumpe stoppt.
Einer der Vorteile eines Magnetkopplers ist eine Verringerung der Vibration. Es kann auch eine Trennbarriere zwischen dem Mitfahrer und dem Fahrer ermöglichen, da die Kraft übertragen werden kann, selbst wenn sich der Fahrer und der Mitfahrer in getrennten Umgebungen befinden. Die Ausrichtung ist nicht kritisch, da die Magnetkraft immer noch wirkt. Die Kupplung kann auch entlang einer Achse arbeiten, um eine lineare Kraft bereitzustellen.
Ein zusätzlicher Vorteil eines Motors, der mit einem Magnetkoppler arbeitet, ist die Verringerung des Kontakts zwischen beweglichen Teilen. Anstelle eines direkten Kontakts besteht ein Luftspalt zwischen dem Motor und der von ihm angetriebenen Last. Dies verringert die Reibung und kann den Wirkungsgrad erhöhen. Es verringert auch den Verschleiß des Motors, was seine Lebensdauer verlängern kann. Die magnetische Kupplung kann auch als Drehmomentkupplung bezeichnet werden.