永磁涡流联轴器性能特点简介

1．工作原理
永磁涡流联轴器与普通连轴器在结构上基本相似，即也分主动端和被动端，在此称为“永磁半联轴节”和“铜体半联轴节”。其中“永磁半联轴节”上装有多极磁环（N、S间隔排列），“铜体半联轴节”相对磁环的面上装有铜或铝板。当“永磁半联轴节”为主动端相对金属板做旋转运动时，多极磁环的各磁极连续扫过金属板表面，从金属板表面看多极磁环就是一个变化的磁场，因此该面上就会产生涡电流。根据法拉第电磁感应原理，该涡电流将产生一个与多极磁环相反方向的感应磁场，两个磁场相互作用即使被动端的“铜体半联轴节”受到一个磁转矩的作用而随之异步转动。
2．性能特点
根据永磁涡流联轴器的工作原理，它主要有以下特点：
1）它是靠非接触的磁力传递转矩。主、被动端不存在机械联结，因此对安装时的对中精度没有严格的要求；本设计的对中偏差在3mm以内均可正常工作。
2）主、被动端之间不存在机械振动的传递。据不完全统计，90%以上机械联轴器失效是因对中误差引起的高频机械振动导致销柱或螺栓疲劳失效而损坏。
3）具有软启动功能——尤其对于大功率电机具有过载保护作用。永磁涡流联轴器属于异步磁力驱动器，其原理类似于异步感应电机。只有永磁体与铜体之间存在相对运动时，才能产生感应磁场。同时，它又具有相对恒定磁矩的特性，即当联轴器的结构已经确定，其最大输出磁转矩既为定值，当负载超出该值时即滑脱，而不会将电机“闷死”。
4）对外载导致转速波动具有自动调节功能。永磁涡流联轴器的输出磁转矩与其相对转速差或“滑差率”成正比关系。电机启动瞬间，被动端可视为静止不动，联轴器输出的磁转矩随着电机转速逐渐增大到同步转速而逐渐达到最大值，此时的滑差率最大，该值应大于负载的启动转矩；由此可见，电机在启动的瞬间所受载荷并非拖动设备的启动载荷。
随着负载的转动，滑差率逐渐减小，磁转矩也随之减小，达到负载的额定转矩后，滑差率便保持在设定的额定值上，此时联轴器输出的磁转矩即为额定磁转矩。本设计的额定转差率为5.33%。当负载突然增大，其转速必然降低，反映在联轴器上是滑差率增大，进而磁转矩增大，负载得到加速力后转速增加，滑差率随之下降到额定值，重新进入平稳运行过程。以上调节过程有联轴器自动完成，无需人工操作。


5）维护与寿命
永磁涡流联轴器因工作中没有机械接触与摩擦，因此无需任何日常维护。永磁涡流联轴器的使用寿命决定于磁钢的使用寿命。磁钢的主要失效形式就是磁性能衰退乃至失磁。
引起磁性能降低的主要因素有：受到外来强磁场的退磁作用、使用温度超过磁钢允许工作温度、长久强烈振动、老化失效。其中前三种情况在使用中有可能意外出现，而老化问题目前还没有研究资料给出具体时间数据；另外从“永久磁铁”的名称中可推知，当因老化而失磁的时候，恐怕不是海枯了，就是石烂了吧！磁性能对温度影响极为敏感。本设计选用磁钢的允许工作温度为120℃。据资料介绍，永磁涡流联轴器的传动效率可达到98.5%（齿轮连轴器99.5%，十字滑块连轴器97%，万向节99%），损耗掉的能量即转换成了热能。因此，永磁涡流联轴器必须根据使用情况确定采取有效的冷却措施。热量主要来自于产生涡电流的铜体旋转体，因此结构上可根据具体情况加装散热片即可。
3．结构、设计及安装特点
1）永磁涡流联轴器的铜旋转主本体、付本体、联结定距环和联结轴套均采用普通碳钢制造；磁旋转本体采用L104铝材制造；磁旋转体在磁钢安装完毕后，全部用1mm的不锈钢板包覆。联轴器输出磁转矩与磁钢总体积Vm和有效回转半径Rc长正比关系。
2）磁转矩的设计计算是永磁涡流联轴器设计的关键环节，其设计特点是必须在动态下模拟转动状态进行计算。首先建造联轴器的三位模型，利用有限元软件进行动态分析计算，然后再进行结构优化，最后达到设计要求。因此该产品在技术含量上具有一定的附加值。
3）永磁涡流联轴器现场安装步骤如下：
① 将铜旋转主体安装于原动机轴上；
② 先将铜旋转付体、联结定距圈先后套在待拖动设备的轴端，然后将磁旋转体安装
在待拖动设备的轴上；
③ 找正，调整铜旋转主体与磁旋转体相对面的间隙（本设计为3.5mm），旋转其中
之一，大体校对两个旋转件的回转中心（本设计偏差不大于3mm），大体校对两个旋
转件相对面的倾角（本设计偏差不大于0.6度），即旋转件径向对面间隙差值不大于
3.5mm。将原动机及设备固定妥。
④ 将联结定距圈安装于铜旋转主体上；
⑤ 将铜旋转付体安装于联结定距圈上；
⑥ 紧固六只联接螺栓；手动相对旋转主、被动体，检查有否碰磨现象；检查无误启
动试运行。

运行约30分钟和60分钟后分别检查铜旋转主、付体的温升情况，若温升明显且且较高，并有继续上升的趋势，应考虑在铜旋转主、付体上加装散热片装置。
4．派生型永磁涡流联轴器
以上介绍的永磁涡流联轴器称为标准型或恒矩型联轴器，即设计时只考虑在电机额定转速下的，输出磁转矩达到负载的额定转矩即可。然后效核启动时的瞬态及稳态磁转矩是否满足负载启动要求。这种联轴器一般设计为单联式，结构相对简单。
1）定矩型
定矩型永磁涡流联轴器的特点是，不仅考虑额定转矩，而且还要考虑控制启动时最大磁转矩。联轴器一般设计为双联式，其中一联磁旋转体可轴向移动自动调节磁体与铜体之间的间隙，从而达到控制磁转矩的目的。
2）调速型
调速型永磁涡流联轴器是在定矩型的基础上，将自动调节磁体与铜体之间的间隙控制磁转矩，通过一定的机械结构转变为人工或机电自动调节控制，即成为了调速型永磁涡流联轴器。其结构较为复杂。