고온에서의 자기 결합

자기 커플링은 펌프, 화학, 제약, 공정 및 안전 산업의 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 일반적으로 마모 감소, 환경으로부터 액체 밀봉, 청결 요구 또는 토크가 갑자기 상승할 경우 제동을 위한 안전 요소로 사용됩니다.

가장 일반적인 자기 커플링은 외부 및 내부 드라이브로 만들어지며, 둘 다 가능한 한 가장 높은 토크 밀도를 얻기 위해 네오디뮴 자석으로 구성됩니다. 직경, 에어 갭, 자석 크기, 극 수 및 자석 등급 선택을 최적화함으로써 수 밀리뉴턴 미터에서 수백 뉴턴 미터 범위의 모든 응용 분야에 적합한 자기 커플링을 설계할 수 있습니다.

높은 토크만을 최적화할 때 설계자는 종종 온도의 영향을 고려하지 않는 경향이 있습니다. 설계자가 개별 자석의 퀴리점을 언급한다면 네오디뮴 자석은 최대 300°C 이상의 요구 사항을 충족할 것이라고 주장할 것입니다. 동시에, 가역적 손실(일반적으로 온도가 섭씨 1도당 약 0.11% 상승)로 표시되는 잔류성에 대한 온도 의존성을 포함하는 것이 중요합니다.

또한, 네오디뮴 자석은 자기 커플링 작동 중에 압력을 받습니다. 이는 퀴리점에 도달하기 훨씬 전에 비가역적인 자기소거가 발생한다는 것을 의미하며, 이는 일반적으로 네오디뮴 기반 자기 커플링의 사용을 150°C 미만의 온도로 제한합니다.

더 높은 온도가 필요한 경우 일반적으로 사마륨 코발트 자석(SmCo)으로 만든 자기 커플링이 사용됩니다. SmCo는 네오디뮴 자석만큼 강하지는 않지만 최대 350°C까지 작동할 수 있습니다. 또한 SmCo의 온도 계수는 섭씨 1도당 0.04%에 불과합니다. 이는 더 넓은 온도 간격에 걸쳐 성능 안정성이 필요한 응용 분야에 사용할 수 있음을 의미합니다.

새로운 세대Copenhagen Atomics, Alfa Laval, Aalborg CSP 및 덴마크 기술 대학과 협력하여 Sintex는 덴마크 혁신 재단의 지원을 받아 차세대 자기 커플링을 개발했습니다.

이 프로젝트의 목적은 작동 온도 영역을 확장하여 약 600°C의 용융염 온도에 도달할 수 있는 자기 커플링을 개발하는 것이었습니다. 내부 드라이브를 더 높은 퀴리점을 포함하는 자성 재료로 교체하고 특수 자기 설계로 외부 드라이브의 자기장을 강화합니다. 실온에서는 더 낮은 토크 수준에서 시작되지만 온도에 따라 토크 수준이 약간만 감소하는 자기 커플링을 개발하는 것이 가능했습니다. 그 결과 벤치마크가 네오디뮴 기반 시스템이든 사마륨 코발트 기반 시스템이든 상관없이 160°C 이상에서 탁월한 성능을 발휘했습니다. 이는 그림 1에서 볼 수 있으며, High Hot 드라이브의 토크 수준은 내부 드라이브에서 최대 590°C까지 테스트되었으며 여전히 토크가 거의 선형적으로 감소하는 것으로 수행됩니다.

그래프는 또한 High Hot 커플링의 온도 계수가 SmCo 시스템보다 훨씬 낮다는 것을 보여줍니다. 이는 더 큰 온도 간격에 걸쳐 성능 안정성이 중요한 저온 시장을 여는 것입니다.

결론Sintex의 R&D 부서는 여전히 기술을 개발하고 있지만, 수확을 위해서는 다른 온도, 자기 커플링 치수 또는 표준 자기 커플링으로는 이전에는 불가능했던 새로운 응용 분야의 토크 수준에 도전해야 합니다. High Hot 기술의 잠재력을 최대한 발휘합니다.

High Hot 커플링은 표준화된 선반 제품이 아니라 특정 용도에 최적화된 맞춤형 제품으로 간주됩니다. 따라서 새로운 파트너와의 긴밀한 협력을 통해 더욱 발전해 나갈 것입니다.