Acoplamentos magnéticos: o que são e quais suas aplicações na indústria?

Quando pensamos no conjunto de peças e dispositivos de transmissão mecânica mais utilizados em uma empresa, os acoplamentos costumam ser um dos mais lembrados. Isso ocorre porque eles são necessários em diversos processos. Os acoplamentos magnéticos, por exemplo, são indispensáveis nas operações em que é requerida a diminuição do desgaste e depreciação dos equipamentos.

Graças às suas características, esse tipo de dispositivo é capaz de criar um ambiente em que o torque, produzido pelo motor, pode ser transmitido sem um contato direto entre as peças.

Você gostaria de aprender mais a respeito dessa tecnologia? Leia este artigo e entenda o que é um acoplamento magnético e descubra como esse dispositivo funciona!

Afinal, o que é um acoplamento magnético?

O acoplamento magnético é composto principalmente por um condutor de cobre e um rotor magnético permanente.

Ele pode ser descrito como um dispositivo desenvolvido com a finalidade de transmitir o torque sem um contato direto. Graças a essa característica, o dispositivo é amplamente usado em operações industriais, nas quais a confiabilidade da operação, economia de energia e prolongamento da vida útil das máquinas são fatores importantes.

Entre as indústrias que precisam lidar com esse tipo de atividade, o que as leva a adotar os acoplamentos magnéticos, podemos citar:

  • metalúrgica;
  • petroquímica;
  • farmacêutica;
  • indústria de cimento;
  • papel e celulose;
  • indústria de geração de energia.

Como ele funciona?

De modo simples podemos afirmar que o funcionamento de um acoplamento magnético é baseado no uso de ímãs permanentes, o que significa que o dispositivo é capaz de funcionar sem uma fonte de energia elétrica. Dado que os ímãs utilizados no sistema são permanentes, o contato com um gerador externo não é necessário.

Geralmente, o condutor de cobre é conectado a um eixo do motor e o rotor magnético permanente é conectado ao eixo da máquina de trabalho. É mantida uma folga de ar entre o condutor de cobre e o rotor magnético permanente, e não há conexão mecânica para transmitir o torque.

Quando o motor gira, ele aciona o disco condutor para fazer o movimento de cortar a linha magnética em um campo magnético forte produzido pelo disco magnético, gerando a corrente no disco condutor.

A corrente gera o campo magnético induzido reverso, impedindo o movimento relativo entre o disco condutor e o disco magnético, realizando a transmissão de torque entre o motor e a carga.

Neste momento, há uma conexão suave (magnética) entre o motor e a máquina de trabalho, realizando a alteração do torque e da velocidade do eixo de trabalho através da regulação da folga de ar.

Você pode simular o funcionamento do acoplamento magnético com o seguinte experimento: mova um imã acima de uma placa de cobre fazendo movimentos circulares, sem deixar que eles se toquem, mantendo um espaço entre eles. A interação entre os metais cria um fluxo intenso de magnetismo, o que promove a rotação do disco de cobre. Quanto mais próximo o magneto, maior a tensão e a transferência, o que torna a movimentação do disco mais fácil.

Preservando as proporções, como distância entre os elementos, quantidade e força dos imãs, é assim que acontece o funcionamento desse tipo de acoplamento.

Quais são os tipos de acoplamentos magnéticos?

Em um mesmo parque industrial é possível que determinadas demandas peçam o uso de equipamentos mais especializados. Essa regra também se aplica aos acoplamentos magnéticos, de modo que eles podem ser divididos em mais de um tipo:

Acoplamento magnético padrão

O acoplamento magnético padrão tem como principais características a partida suave, a máxima redução de vibração (acima de 80%), transmissão de torque com eficiência acima de 97% e emprego seguro e eficiente mesmo em aplicações com desalinhamentos, o que aumenta consideravelmente a vida útil dos componentes.

Essas qualidades, somadas à baixa necessidade de manutenção o tornam uma ótima opção para instalação em locais com restrição de espaço.

Acoplamento magnético limitador de torque

Os acoplamentos magnético limitador de torque são importantes para a proteção do sistema de transmissão em relação a sobrecarga.

Modo de operação

Durante sua operação, quando a velocidade de trabalho da máquina atinge um determinado valor, a posição da bainha entre rotores muda sob o efeito da força centrífuga e a folga de ar aumenta.

Desse modo, a velocidade do rotor magnético diminui muito rapidamente ou chega a zero, enquanto a velocidade do motor e o rotor de cobre conectado ao motor permanecem inalterados.

Isso acontece devido o aumento do espaço de ar entre dois rotores, de modo que o torque da transmissão entre o rotor de cobre e o acoplamento seja reduzido a um valor muito pequeno, obtendo proteção completa do motor contra danos e avarias quando a carga excede um valor limite.

Acoplamento magnético de partida suave

É o equipamento ideal para situações de trabalho com altos requisitos de partida suave e proteção contra sobrecarga do motor.

Acoplamento magnetico de partida suave - Acoplast Brasil

Modo de operação

Durante uma sobrecarga, a alta velocidade diferencial (escorregamento) entre o ímã e os rotores condutores faz com que uma alta força repulsiva seja restabelecida no sistema.

Isso permite que o acoplamento magnético de partida suave mude para sua posição de torque mais baixo e a carga seja parcialmente “desengatada”. Esse comportamento causa um amortecimento mecânico adicional. Este acoplamento pode ser instalado nas posições horizontal ou vertical e pode operar no sentido de rotação para frente ou para trás.

Acoplamento magnético variador de velocidade

O acoplamento variador de velocidade é recomendável para aplicações em que a partida suave é um requisito importante.

Modo de operação

 Quando a máquina encontra-se com sobrecarga, por ação de um atuador elétrico, a velocidade do acoplamento conectado à máquina diminui muito rapidamente ou chega a zero, enquanto a velocidade do motor e o rotor de cobre conectado ao motor permanecem inalterados.

Neste momento, acontece o aumento da folga de ar entre dois rotores por causa da força axial, reduzindo assim o torque de transmissão entre o motor e a máquina, e assim, o motor pode continuar funcionando com torque relativamente baixo para proteger o motor.

Consequentemente, o motor trabalha com torque relativamente alto e não sofre danos ou avarias.

Quais as aplicações do acoplamento magnético?

Graças às suas características e à capacidade de criar sistemas totalmente vedados, impedindo assim danos ao ambiente ou aos colaboradores, esse tipo de acoplamento é usado na transmissão de torque de diversas máquinas e equipamentos. Entre eles, podemos citar:

  • transportadores em corrente;
  • transportadores em correia;
  • trituradores;
  • ventiladores;
  • misturadores;
  • elevador de canecas;
  • bomba circuladora de água.

acoplamento magnetico ligado a uma bomba

Quais as suas vantagens?

Como toda a tecnologia, os acoplamentos magnéticos são utilizados porque apresentam benefícios reais para indústria, o que justifica o investimento em sua aquisição e manutenção. Confira algumas vantagens:

  • Fácil instalação: instalação simples, que não demanda equipamentos ou mão de obra especializada;
  • Baixa manutenção: devido a simples operação e a não necessidade de lubrificação, óleo ou outros produtos;
  • Aplicação em ambientes agressivos: operação segura em ambientes corrosivos e em temperaturas de -40ºC a 60ºC;
  • Sem interferências eletromagnéticas (EMI): a ausência dessa interferência prolonga a vida útil dos periféricos;
  • Rápido retorno de investimento: devido ao elevado nível de eficiência e simples operação.

Continue a leitura e aprenda mais a respeito de alguns desses benefícios!

Segurança

Quando pensamos seriamente a respeito das características do acoplamento magnético, é fácil chegar à conclusão que sua principal vantagem é o aumento da segurança na operação industrial. Afinal, por meio dele, a fábrica de fato é capaz de criar ambientes totalmente vedados, o que obviamente impede que materiais tóxicos escapem do sistema, causando danos aos colaboradores e ao meio ambientes.

Redução de custos

Outro ponto interessante a respeito desse tipo de acoplamento, é que seus custos com manutenção são muito baixos. Isso ocorre porque, uma vez que não existe uma conexão direta entre as partes, o atrito é quase inexistente, o que se reflete positivamente em sua vida útil e gera uma redução dos custos com manutenção.

Como selecionar o acoplamento magnético ideal?

Apesar de todos os benefícios auferidos pelo dispositivo, é importante que o time de gestores considere alguns fatores antes de investir nele. Em primeiro lugar, a empresa precisa identificar qual modelo se alinha melhor as suas necessidades.

Além disso, a procedência do dispositivo é muito importante. Afinal, peças de baixa qualidade tendem a apresentar problemas ao longo do tempo. Desse modo, o fornecedor precisa ser conhecido no mercado pela qualidade de seus produtos e pelos serviços de suporte oferecidos por ele.

Em um mercado altamente competitivo, contar com as ferramentas mais adequadas para a operação de uma indústria tem um grande impacto em seus resultados. Isso porque sem os equipamentos mais eficientes, a companhia tende a ficar em desvantagem frente a negócios que investem nas melhores soluções.

Agora que você sabe o que é um acoplamento magnético e entende como ele pode beneficiar sua empresa, que tal contar com produtos produzidos por uma empresa séria, com anos de experiência no mercado? Entre em contato conosco e descubra as soluções da Acoplast Brasil!

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