Was ist eine Magnetkupplung?

Eine Magnetkupplung ist eine Vorrichtung, die eine Verbindung und Trennung zwischen zwei koaxialen Wellen ermöglicht. In Bezug auf den Betrieb funktioniert eine Magnetkupplung ähnlich wie eine normale Kupplung, und beide Teile erfüllen in den meisten Maschinen ungefähr dieselbe Funktion. Ein Motor treibt ein Schwungrad an, auf das eine Kupplungsscheibe aus einem Material mit hohem Reibungskoeffizienten aufgesetzt wird. Der Unterschied zwischen Magnetkupplungen und Standardmodellen besteht darin, wie die Druckplatte das Ein- und Ausrücken der Kupplungsscheibe mit dem Schwungrad steuert. Bei normalen Kupplungen wird eine Membranfeder verwendet, um die Kupplungsscheibe und das Schwungrad zu verbinden, während bei Magnetkupplungen ein elektromagnetisches Feld verwendet wird.

Eine Magnetkupplung besteht aus vier Hauptkomponenten:einem Feld oder einer Spule; ein Rotor, der dem Schwungrad in einer normalen Kupplung entspricht; einen Anker, der der Kupplungsscheibe entspricht; und einen Hub, auch Ausgang genannt. Wenn ein Strom durch die Spule geleitet wird, wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, dessen Kraft stark genug sein muss, um die Kraft der Federn zu überwinden, die den Rotor und den Anker trennen. Dieses elektromagnetische Feld zieht den Anker in Kontakt mit dem Rotor, wodurch sich der Anker bewegt. Verbunden mit dem Anker ist die Nabe, die mit der zweiten Welle verbunden ist.

Die Funktionalität und Leistung einer Magnetkupplung hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, und um eine Überhitzung der Spule zu vermeiden, ist eine konstante Spannung unerlässlich. Anfängliche Reibungseffekte zwischen Anker und Rotor sind ein Problem, dem durch Polieren der Kupplungsscheibe begegnet wird, um die Oberfläche abzunutzen und sie so glatt wie möglich zu machen. Um schnellere Reaktionszeiten zu erreichen, wird eine als Übererregung bekannte Technik implementiert; Hier erhält die Spule kurzzeitig eine um ein Vielfaches höhere Spannung als die Standardnennwerte. Beispielsweise ergibt das Anlegen einer Anfangsspannung, die das 15-fache der normalen Spulenspannung ist, eine Ansprechzeit, die dreimal schneller ist als die Standard-Ansprechzeit.

Ein typisches Automobil verwendet normale Kupplungen zum Schalten der Gänge und zum Übertragen des Drehmoments vom Motor auf die Kurbelwelle. Die meisten Autos mit Klimaanlagen verwenden jedoch eine Magnetkupplung, damit der Luftkompressor Strom vom Motor ziehen kann, wenn die Klimaanlage über das Armaturenbrett eingeschaltet wird. Dieselbe Art von Technologie wird auch in großem Umfang in Hochleistungsbremssystemen verwendet. Magnetkupplungen kommen auch in zahlreichen anderen Maschinen des täglichen Bedarfs zum Einsatz, vom Kopierer bis zum Rasenmäher.