Terminología electrónica : acoplamiento magnético al fenómeno físico por el cual el paso de una corriente eléctrica variable en el tiempo por una bobina produce unadiferencia de potencial entre los extremos de las demás bobinas del circuito. Cuando este fenómeno se produce de forma indeseada se denomina diafonía.
Este fenómeno se explica combinando las leyes de Ampère y de Faraday. Por la primera, sabemos que toda corriente eléctrica variable en el tiempo creara un campo magnético proporcional también variable en el tiempo. La segunda nos indica que todo flujo magnético variable en el tiempo que atraviesa una superficie cerrada por un circuito induce una diferencia de potencial en este circuito.Para el análisis de circuitos con bobinas acopladas se suele fijar un terminal de cada una de las bobinas —generalmente marcándolo con un punto—, de forma que si la corriente en todas las bobinas es entrante o saliente por ese terminal, las tensiones inducidas en cada bobina por acoplamiento magnético con las demás serán del mismo sentido que la tensión de la propia bobina, por lo que se sumarán a esta. Por el contrario, si en una de las bobinas la corriente es entrante por el terminal marcado y en otra es saliente, la tensión inducida entre ambas se opondrá a la tensión de cada bobina.El valor de la tensión inducida en una bobina es proporcional a la corriente de la bobina que la induce y al denominado coeficiente de inducción mutua, representado con la letra M, que viene dado por la expresión:
Donde K es el coeficiente de acoplamiento que varía entre 0 (no existe acoplamiento) y 1 (acoplamiento perfecto) y L1 y L2 las inductancias de las dos bobinas.
Por lo tanto, la tensión total en una bobina L1 por la que pasa una corriente I1 acoplada magnéticamente con otra bobina L2 por la que pasa una corriente I2 vendría dada por la expresión:
Dependiendo el signo de la posición del terminal de referencia de cada bobina con respecto a las corrientes que las atraviesan.
| Microbombas de Acople Magnético | ||||||||||||||||||||||
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Las Microbombas a engranajes construidos bajo el principio de Acoplamiento Magnético son diseñadas para una mayor resistencia a la corrosión. Todos sus elementos en contacto con el fluido están construidos en Acero Inoxidable AISI 316L - Teflon y Ryton. Estas Microbombas están además diseñadas para una fácil inspección a los efectos de cambiar sencillamente sus partes; las cuales son fabricadas por nuestra empresa y están disponibles en todos sus modelos.
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¿Qué es el acoplamiento magnético?
Es un sistema de transmisión de potencia de un motor de accionamiento a un eje valiéndose de fuerzas magnéticas. Dicha fuerzas se logran mediante un par de juegos de imanes permanentes.
En la figura superior se muestra esquemáticamente una bomba de acople magnético. Se utilizan dos juegos de imanes permanentes. Uno de ellos está solidariamente unido al eje de mando y se denomina imán conductor.
Su contraparte es el imán conducido y es solidario al impulsor de la bomba. Lo que ocurre sencillamente es que las fuerzas magnéticas de atracción y repulsión que existen entre ambos imanes son lo suficientemente fuertes como para transmitir la potencia del motor al impulsor de la bomba.
Su contraparte es el imán conducido y es solidario al impulsor de la bomba. Lo que ocurre sencillamente es que las fuerzas magnéticas de atracción y repulsión que existen entre ambos imanes son lo suficientemente fuertes como para transmitir la potencia del motor al impulsor de la bomba.
Es en este punto en donde surgen habitualmente dos importantes preguntas:
• ¿Existe diferencia entre la velocidad de rotación de ambos imanes? (resbalamiento)
Respuesta: NO. Por tratarse de imanes permanentes, no existe ni puede existir velocidad relativa entre ambos juegos de imanes. La posición relativa de los imanes no varía mientras el conjunto rota, de manera que la velocidad de rotación del impulsor de la bomba es exactamente la misma que la del motor que la acciona. Ver gráfico inferior
Respuesta: NO. Por tratarse de imanes permanentes, no existe ni puede existir velocidad relativa entre ambos juegos de imanes. La posición relativa de los imanes no varía mientras el conjunto rota, de manera que la velocidad de rotación del impulsor de la bomba es exactamente la misma que la del motor que la acciona. Ver gráfico inferior
• En el caso en que la potencia a transmitir sea mayor que la capacidad de los imanes, ¿se produce un resbalamiento entre el giro de los imanes conductor y conducido?
Respuesta: NO. En caso de superarse dicha capacidad de transmitir torque, los imanes se desacoplan. El imán conductor unido al motor continúa girando pero el imán conducido queda en reposo.
Resulta útil imaginar al acople magnético como un acople mecánico convencional tipo perno y buje, con goma, láminas, etc. En caso de que se supere la potencia que puede transmitir el acople, el elemento de transmisión se rompe, interrumpiendo el giro del eje conducido. En el caso del acople magnético lo que se “rompe” es el vínculo magnético entre ambos juegos de imanes pero el resultado es el mismo, el impulsor de la bomba deja de girar.
La analogía concluye al pensar en volver a poner en servicio el acople. Mientras que en acoplamiento mecánico habrá que reemplazar una pieza, en el caso del acople magnético, al detener el motor los imanes se vuelvan a alinear según lo indicado en la posición REPOSO de la figura superior y el acoplamiento magnético está listo para volver a transmitir potencia.
Como conclusión, el acople magnético puede considerarse como un tipo de acople más capaz de transmitir una cierta potencia a una velocidad de rotación y despreocuparse de sus características constructivas o de diseño. ¿O acaso es habitual para el usuario preocuparse por la capacidad de transmitir potencia y características generales de un acoplamiento de una bomba convencional?
Respuesta: NO. En caso de superarse dicha capacidad de transmitir torque, los imanes se desacoplan. El imán conductor unido al motor continúa girando pero el imán conducido queda en reposo.
Resulta útil imaginar al acople magnético como un acople mecánico convencional tipo perno y buje, con goma, láminas, etc. En caso de que se supere la potencia que puede transmitir el acople, el elemento de transmisión se rompe, interrumpiendo el giro del eje conducido. En el caso del acople magnético lo que se “rompe” es el vínculo magnético entre ambos juegos de imanes pero el resultado es el mismo, el impulsor de la bomba deja de girar.
La analogía concluye al pensar en volver a poner en servicio el acople. Mientras que en acoplamiento mecánico habrá que reemplazar una pieza, en el caso del acople magnético, al detener el motor los imanes se vuelvan a alinear según lo indicado en la posición REPOSO de la figura superior y el acoplamiento magnético está listo para volver a transmitir potencia.
Como conclusión, el acople magnético puede considerarse como un tipo de acople más capaz de transmitir una cierta potencia a una velocidad de rotación y despreocuparse de sus características constructivas o de diseño. ¿O acaso es habitual para el usuario preocuparse por la capacidad de transmitir potencia y características generales de un acoplamiento de una bomba convencional?
Principales Ventajas y aplicaciones de las Bombas de Acople Magnético
La principal ventaja reside en el modo mismo de transmitir potencia: no se requiere de un eje pasante.
Esto hace que la carcaza de la bomba solo tenga orificios para el pasaje de liquido, no siendo necesario contar con un orificio atravesado por el eje de la bomba al que luego hay que sellar de algún modo para controlar las pérdidas de fluido (Ver gráfico supeiror). Estudios estadísticos y la propia experiencia diaria de los usuarios indican que la principal causa de falla y salida de servicio de bombas es la empaquetadura o el sellos mecánico.
La bomba de acople magnético es hermética, sin pérdidas, ni emisiones pues simplemente no existe la posibilidad de que las mismas se produzcan.
Teniendo en cuenta esta característica fundamental, las aplicaciones preferidas para las bombas de acople
magnético serán todas aquellas en las que se desee bombear líquidos sin pérdidas. Algunas de estas son:
Esto hace que la carcaza de la bomba solo tenga orificios para el pasaje de liquido, no siendo necesario contar con un orificio atravesado por el eje de la bomba al que luego hay que sellar de algún modo para controlar las pérdidas de fluido (Ver gráfico supeiror). Estudios estadísticos y la propia experiencia diaria de los usuarios indican que la principal causa de falla y salida de servicio de bombas es la empaquetadura o el sellos mecánico.
La bomba de acople magnético es hermética, sin pérdidas, ni emisiones pues simplemente no existe la posibilidad de que las mismas se produzcan.
Teniendo en cuenta esta característica fundamental, las aplicaciones preferidas para las bombas de acople
magnético serán todas aquellas en las que se desee bombear líquidos sin pérdidas. Algunas de estas son:
• Fluidos corrosivos: es la aplicación principal, ya que las pérdidas de corrosivos son siempre un
problema. Combinando el acople magnético con materiales compatibles a los distintos fluidos (PPN,
PVDF, ETFE, PFA, Acero Inoxidable, cerámica, carburo de Silicio, etc) hace que sea posible manejar con gran seguridad casi todos los productos químicos en toda concentración y temperatura que se encuentre
habitualmente en la industria.
problema. Combinando el acople magnético con materiales compatibles a los distintos fluidos (PPN,
PVDF, ETFE, PFA, Acero Inoxidable, cerámica, carburo de Silicio, etc) hace que sea posible manejar con gran seguridad casi todos los productos químicos en toda concentración y temperatura que se encuentre
habitualmente en la industria.
• Fluidos tóxicos, inflamables, contaminantes, alta temperatura: Aún cuando
no exista corrosión, hay una amplia variedad de fluidos en los que se requiere evitar las pérdidas y
emisiones gaseosas, las bombas de acople magnético son la primera elección.
no exista corrosión, hay una amplia variedad de fluidos en los que se requiere evitar las pérdidas y
emisiones gaseosas, las bombas de acople magnético son la primera elección.
Otras ventajas adicionales provienen de la simplicidad de diseño que permite el acople magnético. En la figura inferior observa un corte típico de una bomba Ansimag, ideal para el manejo de líquidos corrosivos.
Observe que solo posee una pieza que rota: el impulsor. El eje es fijo y no “atraviesa “ la tapa de la bomba. Por otro lado, la cantidad de piezas que componen la bomba es pequeña.
Observe que solo posee una pieza que rota: el impulsor. El eje es fijo y no “atraviesa “ la tapa de la bomba. Por otro lado, la cantidad de piezas que componen la bomba es pequeña.
El acople magnético hace que, a diferencia de las bombas convencionales, los esfuerzos axiales y radiales
generados por el impulsor de la bomba sean absorbidos dentro de la bomba y no se transmitan por el eje a rodamientos. De este modo la construcción monoblock, o sea acoplar la bomba directamente a un motor bridado prescindiendo del acople mecánico entre eje de bomba y motor, resulta muy conveniente facilitando el montaje, eliminando tareas de alineación, reduciendo espacio ocupado por el equipo y sin transmitir ningún esfuerzo a los rodamientos del motor. La gran mayoría de las bombas de acople magnético instaladas en la industria son del tipo monoblock aun para potemcias importantes (60 kW).
Resumiendo, hermeticidad, sencillez y facilidad de montaje son las características salientes de las bombas de
acople magnético.
generados por el impulsor de la bomba sean absorbidos dentro de la bomba y no se transmitan por el eje a rodamientos. De este modo la construcción monoblock, o sea acoplar la bomba directamente a un motor bridado prescindiendo del acople mecánico entre eje de bomba y motor, resulta muy conveniente facilitando el montaje, eliminando tareas de alineación, reduciendo espacio ocupado por el equipo y sin transmitir ningún esfuerzo a los rodamientos del motor. La gran mayoría de las bombas de acople magnético instaladas en la industria son del tipo monoblock aun para potemcias importantes (60 kW).
Resumiendo, hermeticidad, sencillez y facilidad de montaje son las características salientes de las bombas de
acople magnético.
Tipos de Bombas de Acople Magnético
Si bien el acoplamiento magnético se emplea mayoritariamente en bombas centrífugas, es usado en diversos tipos de bombas:
• Centrífugas horizontales y verticales
• Autocebantes
• A turbina
• Normas ANSI, DIN, API
• Desplazamiento positivo tipo segmento oscilante
• A paletas
• Autocebantes
• A turbina
• Normas ANSI, DIN, API
• Desplazamiento positivo tipo segmento oscilante
• A paletas
Estos tipos de bombas se combinan con una gran variedad de materiales de construcción tanto metálicos como plásticos para dar una amplia respuesta a todos lo requerimientos. Para mayor información ver características de bombas Ansimag.
Precauciones de uso
Las bombas de acople magnético tienen algunas “contraindicaciones” que deben ser prevenidas para obtener el máximo provecho de un equipo:
• Sólidos: puede afirmarse en general que las bombas de acople magnético son para “líquidos limpios”
• Trabajo en seco: Observando la figura 4 se ve que hay un flujo de circulación de caudal interno
cuya misión es lubricar y disipar el calor generado por la fricción entre bujes y ejes. Por este motivo hay
que tomar precauciones para evitar que se produzca esta condición y toda otra que aumente indebidamente
la temperatura en el interior de la bomba.
• Trabajo en seco: Observando la figura 4 se ve que hay un flujo de circulación de caudal interno
cuya misión es lubricar y disipar el calor generado por la fricción entre bujes y ejes. Por este motivo hay
que tomar precauciones para evitar que se produzca esta condición y toda otra que aumente indebidamente
la temperatura en el interior de la bomba.
Protección
Existen dispositivos electrónicos de protección contra el trabajo en seco y otras formas de generación indebida de calor. Sugerimos ver el artículo sobre protección de bombas de acople magnético en el que se detalla tanto el aparato como las funciones que realiza para la protección de la bomba.
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