Werkingsprincipe van permanente magnetische koppeling

Werkingsprincipe van permanente magnetische koppeling

I. Het kernwerkingsmechanisme van permanente magnetische koppeling: "magnetische handdruk in de lucht

Stel je twee roterende schijven voor met een luchtspleet ertussen:

Actieve schijf (aandrijfzijde): verbonden met de motor of voeding, voorzien van permanente magneten of elektromagnetische spoelen, die tijdens het roteren een dynamisch magnetisch veld genereren.

Passieve schijf (aangedreven zijde): gemaakt van geleidende materialen (zoals koper, aluminium) of magnetisch staal, niet in direct contact met de actieve schijf.

Wanneer de actieve schijf roteert, dringt het magnetische veld door de luchtspleet, duwt en trekt de vrije elektronen in de passieve schijf, waardoor een ringstroom (wervelstroom) ontstaat. Deze stromen genereren omgekeerde magnetische velden, interageren met het magnetische veld van de actieve schijf en zorgen er uiteindelijk voor dat de passieve schijf synchroon draait. Dit proces is vergelijkbaar met twee mensen die rotatiebewegingen coördineren door middel van gebaren en oogcontact tegen een glazen wand.

II. Ontleding van het dynamische proces van permanente magnetische koppeling

Magnetische "rippleddhhh-voortplanting

De afwisselende magnetische polen (zoals de N- en S-polen) op de actieve schijf genereren tijdens het roteren fluctuerende magnetische golven, vergelijkbaar met het stralingspatroon dat door een roterende neonlichtstrip wordt uitgezonden.

Collectieve elektronen "sprint"

Wanneer het geleidende materiaal van de passieve schijf in aanraking komt met het magnetische veld, stromen de elektronen ervan langs een cirkelvormig pad dat wordt aangestuurd door de magnetische kracht. Dit is vergelijkbaar met paardenbloemzaadjes die door de wind in een draaikolk worden geblazen. Zo ontstaat er een wervelstroom.

Pool-push-pull relais

Het magnetische veld van de actieve schijf trekt voortdurend het wervelstroomveld van de passieve schijf aan en stoot het af. Hierdoor ontstaat er een touwtrekwedstrijd tussen de twee teams en wordt uiteindelijk de rotatie overgebracht op de passieve schijf.

Belangrijkste kenmerk: De passieve schijf draait altijd iets langzamer dan de actieve schijf (slip genoemd), vergelijkbaar met de lichte vertraging in een fietskettingaandrijving. De "-spanning die door deze slip wordt gegenereerd, is de bron van de krachtoverbrenging.

III. Het principe van permanente magnetische koppeling is vergelijkbaar met alledaagse verschijnselen

Draadloos opladen: De energieoverdracht tussen de mobiele telefoon en de oplader via het magnetische veld is vergelijkbaar met de mechanische energieoverdracht in de permanente magnetische koppeling (de energievorm is anders).

Magneetzweeftrein: De contactloze aandrijving van de magneetzweeftrein is in overeenstemming met het magnetische interactieprincipe van de permanente magnetische koppeling.

Waterrad aangedreven door waterstroom: Het magnetische veld van de actieve schijf werkt op het stromende water, en de passieve schijf is als een waterrad aangedreven door waterstroom. Beide zijn afhankelijk van het medium (magnetisch/water) voor energieoverdracht.

IV. Technisch gedragsdiagram van permanente magnetische koppeling

Fysisch fenomeen: magnetische veldpenetratie: wervelstroomwarmteverlies: automatische aanpassing van de slip

Werkelijk gedrag: contactloze krachtoverdracht: gedeeltelijke omzetting van energie in warmte-energie: verhoogde belasting leidt tot verhoogde slip

Analogie: overdracht van handgebaren door een glazen raam: snel in de handen wrijven om warm te blijven: langzamer bewegen bij het trekken van zware voorwerpen

V. Samenvatting

Permanente magnetische koppeling realiseert "luchtkrachtoverdracht" door middel van magnetische kracht. De slimheid zit in:

Geen contact: als een goochelaar die objecten op afstand bestuurt om mechanische slijtage te voorkomen.

Adaptief: past de krachtoverbrenging automatisch aan op veranderingen in de belasting, vergelijkbaar met slimme veren.

Veiligheidsbescherming: de magnetische kracht "wordt vrijgegeven bij overbelasting, waardoor de krachtoverdracht wordt gestopt, vergelijkbaar met een stroomonderbreker.