Pengetahuan dasar dan berbagai aplikasi kopling magnetik

Kopling Magnetik (Kopling Poros Magnetik/Perangkat Transmisi Magnetik Permanen)

Kopling magnetik, yang juga dikenal sebagai kopling poros magnetik atau perangkat transmisi magnetik permanen, terdiri dari tiga komponen inti: rotor tembaga, rotor magnet permanen, dan pengontrol. Rotor tembaga biasanya dihubungkan ke poros motor, sedangkan rotor magnet permanen dihubungkan ke poros mesin yang digerakkan. Fitur yang penting adalah celah udara di antara kedua rotor, yang berfungsi sebagai sambungan fleksibel, yang memungkinkan penyesuaian torsi dan kecepatan antara motor dan mesin yang digerakkan. Dengan menyesuaikan ukuran celah udara, kopling magnetik dapat dikategorikan menjadi tipe standar, tertunda, pembatas torsi, dan pengatur kecepatan.

Menurut GB/T 29026-2008 (Terminologi Elektroteknik – Motor Kontrol), kopling magnetik didefinisikan sebagai perangkat yang mentransfer torsi dari penggerak utama ke peralatan yang digerakkan melalui gaya magnetik. Kopling ini dapat diklasifikasikan menjadi tipe sinkron dan asinkron. Prinsip kerjanya memanfaatkan kemajuan dalam teknologi transmisi, ilmu material, dan proses manufaktur. Pada abad ke-21, seiring dengan berkembangnya teknologi manufaktur, kopling magnetik tidak hanya diterapkan pada mesin konvensional tetapi juga memungkinkan pengoperasian peralatan di lingkungan yang ekstrem. Teknologi transmisi arus eddy magnet permanen merupakan contoh tren ini, yang menawarkan efisiensi energi, keramahan lingkungan, dan keselarasan dengan prinsip-prinsip pembangunan berkelanjutan.

Struktur Internal

Kopling magnetik terdiri atas rakitan magnet luar, rakitan magnet dalam, dan selongsong isolasi.

Baik rakitan magnet dalam maupun luar terdiri dari magnet permanen bermagnet radial dengan polaritas bergantian yang disusun melingkar pada cincin baja karbon rendah, membentuk rakitan sirkuit magnetik.

Selongsong isolasi terbuat dari bahan non-feromagnetik dan resistivitas tinggi (misalnya, baja tahan karat austenitik) untuk memastikan isolasi magnetik.

Prinsip Kerja

Saat diam, kutub N magnet luar sejajar dengan kutub S magnet dalam, sehingga torsi menjadi nol. Saat magnet luar berputar (digerakkan oleh motor), gesekan dan hambatan awalnya membuat magnet dalam tetap diam. Namun, saat putaran berlanjut, terjadi pergeseran sudut di celah udara. Pergeseran ini menghasilkan gaya tarik pada magnet dalam, yang menyebabkan kutub N (atau kutub S) berputar. Transmisi torsi nonkontak melalui gaya magnet ini merupakan mekanisme inti dari kopling magnet.

Keunggulan Utama

1. Penularan Tanpa Kontak

Kopling magnetik mentransmisikan daya melalui kopling magnetik, bukan melalui kontak fisik (misalnya roda gigi atau bantalan), sehingga menghilangkan keausan mekanis dan memperpanjang masa pakai secara signifikan.

2. Pengurangan Kebisingan dan Getaran

Tidak adanya kontak fisik memastikan hampir tidak ada suara dan getaran selama pengoperasian. Hal ini membuatnya ideal untuk lingkungan yang sensitif terhadap suara seperti peralatan medis dan laboratorium, sekaligus meningkatkan kenyamanan dan keselamatan di tempat kerja.

3. Efisiensi Transmisi Tinggi

Kopling magnetik meminimalkan kehilangan energi dan gesekan dibandingkan dengan kopling mekanis tradisional, sehingga meningkatkan efisiensi. Kopling ini banyak digunakan dalam jalur produksi industri, turbin angin, dan aplikasi lain yang membutuhkan banyak tenaga.

4. Pencegahan Kebocoran

Sasaran utama desain kopling magnetik adalah untuk mengatasi masalah kebocoran dalam transmisi fluida. Selongsong isolasi sepenuhnya membungkus rotor bagian dalam dan komponen yang digerakkan, mengubah segel badan poros dinamis menjadi segel badan selongsong statis. Hal ini pada dasarnya menghilangkan risiko kebocoran, sehingga sangat diperlukan dalam aplikasi yang memerlukan penyegelan ketat, seperti industri kimia dan farmasi.