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O que é um rolamento eletromagnético?

 

Rolamento eletromagnético, um mancal de deslizamento que utiliza a força do campo elétrico e a força do campo magnético para manter o eixo suspenso.

 

O princípio derolamentos eletromagnéticosÉ semelhante ao de um trem maglev. O trem maglev é um meio de transporte ferroviário moderno e de alta tecnologia que realiza a suspensão e o direcionamento sem contato entre o trem e os trilhos por meio de força eletromagnética, e então utiliza a força eletromagnética gerada pelo motor linear para impulsionar o trem, reduzindo o atrito.

 

Orolamento eletromagnéticoO sensor de posição detecta o sinal de desvio de posição do eixo, envia o sinal para o controlador e controla a corrente do eletroímã através do amplificador de potência, de forma a gerar uma mudança na força eletromagnética para manter o fuso suspenso na posição especificada.

 

2. Vantagens e desvantagens dos rolamentos eletromagnéticos

 

Vantagens derolamentos eletromagnéticos:

 

1) Alta velocidade

 

Os mancais eletromagnéticos permitem que o rotor gire em alta velocidade, sendo essa velocidade limitada principalmente pela resistência do material. Podem operar em condições supercríticas, a centenas de milhares de rotações por minuto, e a precisão de rotação do rotor atinge o nível micrométrico ou até superior, o que representa uma velocidade e precisão inatingíveis para mancais mecânicos comuns.

 

2) Baixo consumo de energia

 

Como os mancais eletromagnéticos não têm contato mecânico, praticamente não há atrito e o consumo de energia para superá-lo é muito baixo. A uma velocidade de 10.000 rpm, o consumo de energia é de apenas cerca de 15% do consumo dos mancais mecânicos.

 

3) Baixo custo de manutenção e longa vida útil

 

Como os rolamentos eletromagnéticos não têm contato e não sofrem desgaste, não há contato entre superfícies móveis, nem atrito mecânico ou fadiga por contato, eles resolvem o problema de perdas e prolongamento da vida útil dos componentes mecânicos, e a confiabilidade dos componentes eletrônicos é muito maior do que a das peças mecânicas tradicionais.

 

4) Não requer lubrificação

 

Os rolamentos eletromagnéticos não necessitam de lubrificação, eliminando a necessidade de sistemas de lubrificação e outros dispositivos, o que significa economia de espaço e ausência de poluição ambiental causada por esses sistemas.

 

5) Pode funcionar no vácuo e em uma ampla faixa de temperatura, e sua estrutura pode ser diversificada.

 

Desvantagens e dificuldades dos rolamentos eletromagnéticos:

 

1) Os mancais eletrostáticos requerem uma alta intensidade de campo elétrico, e sua aplicação é limitada.

 

2) O controlador é fundamental; como projetar um controlador com estrutura simples, bom desempenho e fácil depuração é uma dificuldade técnica.

 

3) Avaliar o impacto dos erros de processamento e fabricação no controle eletromagnético também é um ponto difícil.

 

4) Como controlar a instabilidade do rotor requer mais pesquisa e experiência prática.

 

3. Aplicação de mancais eletromagnéticos

 

Atualmente, os mancais eletromagnéticos são amplamente utilizados em diversos campos, como trens de altíssima velocidade, centrífugas de altíssima velocidade, geradores de turbinas hidráulicas, volantes de momento angular de veículos espaciais, medidores de vazão, medidores de densidade, medidores de potência, bombas de vácuo, reguladores de precisão e giroscópios.