Wat is een magnetische koppeling?
Een magnetische koppeling brengt een kracht over zonder daadwerkelijk fysiek contact. Omdat magnetische krachten aantrekken en afstoten, en deze kracht werkt, kan de actie lineair of roterend zijn. Een eenvoudige magnetische koppeling heeft een volger en een driver. De bestuurder is verbonden met een motor, terwijl de volger reageert op de beweging van de bestuurder en dit resulteert in de overdracht van mechanische energie zonder contact.
Om een magnetische koppeling te begrijpen, is het handig om magneten te begrijpen. Een magneet produceert een magnetisch veld of kracht. Deze kracht werkt op ferromagnetische materialen en trekt ze samen of duwt ze uit elkaar. Ferromagnetische materialen omvatten ijzer, kobalt, nikkel en bepaalde legeringen. De totale sterkte van een magneet wordt gemeten door wat het magnetische moment wordt genoemd, of door de magnetische flux die wordt geproduceerd.
Permanente magneten zijn gemaakt van materialen die een eigen constant magnetisch veld hebben. Evenzo worden elektromagneten gecreëerd door draadrollen die magnetisch worden wanneer stroom door de draad loopt. Beide hebben alleen een magnetische kracht wanneer elektriciteit wordt toegepast. De sterkte van deze magneten kan worden verhoogd door de draadspiraal rond een ferromagnetisch materiaal te wikkelen. Wanneer een stroomverandering in een geleider een spanning in de tweede geleider induceert, zijn beide magnetisch gekoppeld.
In een roterende aandrijfmotor bestaat een magnetische koppeling uit een binnen- en buitenaandrijving. De beweging van de ene aandrijving zorgt voor de magnetische kracht om de andere te draaien. De buitenste schijf wordt meestal de bestuurder genoemd. De binnenaandrijving is de volger en deze is meestal verbonden met een pomp of ander apparaat. Dit radiale ontwerp is vergelijkbaar met een elektrische motor.
Aandrijfpompen die worden gebruikt voor corrosieve, ontvlambare of giftige vloeistoffen worden vaak bediend met een magnetische koppeling. Permanente magneten worden gebruikt en deze kunnen worden verzegeld zodat ze niet in contact komen met de vloeistof. Rotors worden bij elkaar gehouden door de magnetische kracht en slippen niet tijdens rotatie. Als echter teveel externe kracht wordt uitgeoefend, zullen de magneten scheiden en de aandrijfpomp stoppen.
Een van de voordelen van een magnetische koppeling is een vermindering van trillingen. Het kan ook een scheidingsbarrière tussen de volger en de bestuurder mogelijk maken, omdat kracht kan worden overgedragen, zelfs als de bestuurder en de volger zich in afzonderlijke omgevingen bevinden. Uitlijning is niet kritisch omdat de magnetische kracht nog steeds zal werken. De koppeling kan ook werken langs een as die een lineaire kracht levert.
Een bijkomend voordeel van een motor die met een magnetische koppeling werkt, is de vermindering van het contact tussen bewegende delen. In plaats van direct contact is er een luchtspleet tussen de motor en de belasting die deze aandrijft. Dit vermindert wrijving en kan de efficiëntie verhogen. Het vermindert ook slijtage aan de motor, wat de levensduur kan verlengen. Magnetische koppeling kan ook worden aangeduid als een koppelkoppeling.