磁力耦合器磁力耦合器及其在水泥生产应用中注意事项

1磁力耦合器的组成和工作原理

磁力耦合器，又称磁力耦合器，主要由两部分组成:一个导磁体连接在电机的轴端，一个永磁体连接在负载端。运行时，根据涡流感应原理，上述两部分的相对运动产生磁场，磁场会在盘状导体内产生涡流，涡流产生的磁场与磁铁相互吸引，使转子和导体通过空气隙传递扭矩，从而使电机和负载由原来的硬连接变为软连接，如图1和图2所示。

根据上述原理，近年来，我国开发了不同类型的磁力耦合器，如延时型、限矩型和调速型。我公司采用上海高绿机电科技有限公司生产的限矩型磁力耦合器..近年来，随着水泥企业节能减排、内部挖潜等技术创新的发展，如磁力耦合器、动态谐波节能装置等，逐渐在水泥行业得到应用和推广。

磁力耦合器与其他传输设备的比较

通过统计和实际应用分析，对磁力耦合器和其他类型的耦合方式根据其特点和维护成本进行了分析和比较，如表1所示。

将磁力耦合器与其他节能传输设备进行性能和能效对比，如表2所示。

从以上内容和列表分析可以看出，弹性联轴器、滑移设备、液力耦合器等传动设备的缺点在此不做描述。磁力耦合器的优点主要体现在以下几个方面:

1)驱动电机电流减小，节能效果显著。使用磁耦合器后，无论是单个器件的能效还是系统的总能效，磁耦合器的效率都是最高的。因此，使用磁力耦合器将降低水泥生产线设备的能耗，节约运行维护成本。

2)使用磁耦合器后，设备的振动可以大大降低，电机及其轴承的使用寿命可以延长。磁力耦合器通过空气隙传递扭矩，是真正的无接触连接装置。这种连接方式可以使设备的连接应力更加均匀，对中性能更好，承载能力大大增强。经测试，采用磁力耦合器可使振动降低80%以上。

3)使用磁耦合器后，可以很好地实现设备的灵活启动(即软启动)，很好地保护电机和负载。

4)使用磁力耦合器可以降低故障率。由于磁力耦合器通过空气隙传递扭矩，没有磨损零件，基本不失效，这样会降低故障率，大大缩短停机时间。

5)磁力耦合器具有过载保护功能，提高了系统运行的安全性和可靠性。水泥企业常用的液力偶合器采用喷油卸压保护，不仅污染环境，还增加了维修时间和维护成本。

6)磁力耦合器结构简单，不需要润滑，对环境无污染损害，是一种绿色环保产品。

7)对于调速范围窄的设备，如高温风机，可以通过调节磁力耦合器两部分之间的气隙来实现负载的无级调速。

3磁力耦合器的选择及应注意的问题

1)磁力耦合器是标准化生产产品的一部分。在选择联轴器的初始阶段，可以了解国家标准、机械行业标准以及获得国家专利的联轴器产品中是否有满足使用需求的型号。如果找不到适配器类型，可以联系厂家自行设计联轴器产品。

2)磁力耦合器的扭矩应满足传动系统动力机的要求。根据动力机和工作机的功率和速度，可以计算出联轴器的合理扭矩值，从而初步选择联轴器的功率模型。

3)磁力联轴器初步选型后，应根据主动轴和从动轴的轴径和轴孔长度确定联轴器的尺寸，并调整联轴器的规格。联轴器的型号调整还应考虑联轴器连接的主动轴和从动轴之间的转速是否一致，轴径是否相同。

4)磁力耦合器的选择。最后，要综合考虑各种因素，保证联轴器的尺寸、扭矩、轴径、轴孔与电机、减速器相匹配，能够适应相应的工作环境。联轴器型号选定后，检查轴键强度，最终确定联轴器型号。

5)鉴于设备驱动的负载特性和磁力耦合器的软启动特性，磁力耦合器的选择应慎重。例如，重载设备如提升机、石灰石带式输送机、熟料拉链机等。，特别是为了降低装机容量，设计部门在选择驱动设备时，功率盈余较小，经常遇到故障停机后物料无法正常启动的情况。针对这种情况，尽量选择磁力耦合器，功率要高一档。

6)变频调速设备尽量不使用磁力耦合器。这是由于变频设备在低频时的软机械特性和磁力耦合器的灵活启动特性，容易造成电机失速，导致停机设备无法再次启动。

4磁力耦合器在实际应用中的注意事项

1)磁性耦合器支持电机向任何方向旋转。无论是新建企业首次调试设备还是改造使用中的液力偶合器等联轴器，为了避免损坏设备，调试时都要先启动电机，确认转向正确后才能进行设备调试。一般情况下，低压电动机在冷态下允许启动两次，每次间隔不得少于5 min，在热态下允许启动一次；高压电机允许在热态启动一次，间隔不小于240分钟，在冷态启动两次，每次间隔不小于60分钟。

2)使用磁耦合器时，需要适当考虑环境温度不宜过高，因为磁耦合器采用涡流感应原理。正常情况下，涡流产生的损耗以热量的形式从导磁体中释放出来，导致永磁体的工作环境温度升高。因此，生产现场的磁耦合器屏蔽层应通风良好，以避免热量积聚。

3)使用磁力耦合器，必须保证主机各种联锁信号的安全可靠，如提升机尾轮测速信号与驱动电机之间的联锁保护，该设备与上层工艺设备之间的联锁保护等。磁力耦合器过载保护后，装有磁力耦合器的主机将停止运行。如果上级工艺设备不能联锁停车，会造成提升机压料和下料阀堵料。

4)如果负载端因过载或设备故障而停止运行，而提升机尾轮转速检测等设备恰好损坏，电机将正常运行，涡流产生的全部或大部分功率将对导磁体做功，导致永磁体的工作温度迅速上升。当温度升高到永磁体的允许温度以上时，磁性能会随着该温度的升高而降低。当温度上升到永磁体失效临界点时，磁耦合器会“失磁”，停止工作。所以在生产中，首先要尽量避免设备过载；二是在设备头尾轮上安装速度检测和保护装置，防止设备损坏。

5)从另一个角度来看，为了避免磁耦合器出现“失磁”现象，应该从设备设计之初就考虑加装导风叶片或导风孔。此外，当磁力耦合器过载时，两部分之间的开口间隙可以设计得更大，这样导体受力的切割磁力线就会大大减少，其发热量也会相对降低。这样即使测速保护不到位，也不会损坏设备，不会影响正常生产。

5结束语

随着技术的发展和产品的成熟，相信在不久的将来，磁力耦合器这种节能环保的设备将会在很多水泥企业得到广泛的推广和应用。

参考文献:

江德宏、刘晓晔、周建中。引用该论文王志平，王志平，王志平.水泥，2015 (7): 38-40。

[2]磁力耦合器在带式输送机中的应用分析[EB/OL]。(2012-10-22).http://blog.sina.com.cn/tsldgs

王海。引用该论文王志平，王志平，王志平.电力科学与工程，2009，25 (1): 4。

作者单位:

泰安中联水泥有限公司