¿Cómo funcionan los engranajes magnéticos?

Los engranajes magnéticos aprovechan el campo magnético de potentes imanes permanentes para rotar las partes de acoplamiento.

Estos han sido inventados por el cofundador de Magnomatics, el Dr. Kais Atallah, en 2001 y han encontrado su uso en muchos lugares.

Aprendamos esta nueva tecnología entendiendo el-

  1. Componentes principales,
  2. Trabajando
  3. Pros contras.
  4. Diferentes tipos

Usaré engranajes internos para explicar, ya que es bastante más intuitivo de entender.

Componentes principales

Los engranajes magnéticos tienen 3 anillos concéntricos como se muestra en la figura a continuación. Los ejes están conectados con el rotor interno y externo. Los colores rojo y azul en la figura representan los polos norte y sur respectivamente.

Trabajando

El funcionamiento es bastante simple con los polos magnéticos “tirando” de los polos presentes en el otro rotor. Cada rotor está formado por imanes permanentes con un campo radial. El eje que tiene que girar más despacio y proporcionar un mayor par tiene un mayor número de polos: rotor externo en el caso anterior.

Por lo general, el anillo de la pieza polar es estacionario. Un término muy común usado en la terminología de engranajes normales es la relación de engranaje. En el caso de engranajes magnéticos, la relación de transmisión se da como

[matemáticas] Gr = (NO) / (NI) [/ matemáticas]

NO y NI se refiere al número de pares de polos en cada anillo.

Para el engranaje que se muestra, hay 10 y 4 pares de polos en el anillo exterior e interior respectivamente, y por lo tanto, la relación de engranaje resulta ser 10/4 = 2.5.

Además, el número de piezas polares que se utilizarán en el segundo anillo viene dado por la suma del número de pares de polos en los anillos exterior e interior. (10 + 4 = 14 en la figura anterior)

Ventajas

La mayoría de las ventajas ocurren debido a la ausencia de contacto directo entre las partes.

  • Mantenimiento reducido y confiabilidad mejorada
  • Sin lubricación
  • Mayor eficiencia que los engranajes convencionales.
  • Transmisión precisa de par máximo y protección contra sobrecarga inherente
  • Aislamiento físico entre ejes de entrada y salida.
  • Transmisión antiatasco inherente
  • Reduce significativamente las pulsaciones dañinas de la transmisión
  • Permite la desalineación / vibración de los ejes.
  • Muy bajo ruido acústico y vibración

Desventajas

  • Tamaño grande: para una transferencia de par similar, en comparación con los engranajes convencionales, el tamaño total de los engranajes magnéticos puede ser mayor.
  • Económicamente más costoso para producir imanes permanentes fuertes.
  • Se necesitan diferentes partes relacionadas: se debe diseñar un sistema completamente diferente de ejes y rodamientos para que no se vean afectados por los campos magnéticos.
  • Interferencia: la mayoría de las partes en las que los engranajes se usan convencionalmente están hechas de aleaciones de hierro. La interferencia del campo magnético puede ocurrir.

Varios tipos

Puede haber engranajes magnéticos externos e internos junto con varios tipos de engranajes cónicos. Se muestran algunos ejemplos.

1. Engranajes planetarios
2. engranajes cónicos

Fuentes y lecturas adicionales

  • Video de Magnomatics en Magnetic Gear
  • Engranajes magnéticos | Tecnología | Magnomática


Leer más de mí

los engranajes magnéticos usan imanes permanentes para transmitir el torque Los engranajes magnéticos de Magnomatics usan imanes permanentes para transmitir el torque entre un eje de entrada y uno de salida. Se pueden lograr densidades de torque comparables con los engranajes mecánicos con una eficiencia del 99% o mejor a plena carga y eficiencias mucho mayores en condiciones de carga parcial que los engranajes mecánicos. Además, para mayores potencias, un engranaje magnético puede ser más pequeño, más liviano y menos costoso que un engranaje mecánico. Como no hay contacto entre las partes móviles, no hay desgaste ni necesidad de lubricación.

El principio de funcionamiento de un actuador de embrague electromagnético es un efecto electromagnético, pero la transmisión de par es mecánica. La diferencia entre el embrague electromagnético y el embrague normal es la forma en que controlan el movimiento de las placas de presión. En un embrague normal, un resorte se usa para enganchar el embrague, mientras que en el embrague EM se usa un campo electromagnético para el acoplamiento.

El embrague electromagnético viene en varias formas, incluido el embrague de partículas magnéticas y el embrague multidisco. Incluso hay embragues sin contacto, como el embrague de histéresis y el embrague de corriente continua. Pero la forma más utilizada es un embrague de fricción de una sola cara.

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