Eine Magnetkupplung ist eine Vorrichtung, die das Verbinden und Trennen zwischen zwei koaxialen Wellen ermöglicht. In Bezug auf die Bedienung funktioniert eine Magnetkupplung ähnlich wie eine normale Kupplung, und beide Elemente erfüllen in den meisten Maschinen ungefähr die gleiche Funktion. Ein Motor oder Motor treibt ein Schwungrad an und darauf wird eine Kupplungsscheibe aus einem Material mit hohem Reibwert aufgesetzt. Der Unterschied zwischen Magnetkupplungen und Standardmodellen besteht darin, wie die Druckplatte das Ein- und Auskuppeln der Kupplungsscheibe mit dem Schwungrad steuert. Bei normalen Kupplungen dient eine Tellerfeder zur Verbindung von Kupplungsscheibe und Schwungrad, während bei Magnetkupplungen ein elektromagnetisches Feld verwendet wird.
Eine Magnetkupplung besteht aus vier Hauptkomponenten: einem Feld oder einer Spule; einen Rotor, der dem Schwungrad in einer regulären Kupplung entspricht; einen Anker, der der Kupplungsscheibe entspricht; und ein Hub, auch bekannt als der Ausgang. Wenn ein Strom durch die Spule geleitet wird, wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, dessen Kraft stark genug sein muss, um die Stärke der Federn zu überwinden, die den Rotor und den Anker trennen. Dieses elektromagnetische Feld zieht den Anker in Kontakt mit dem Rotor, wodurch sich der Anker bewegt. Mit dem Anker verbunden ist die Nabe, die mit der zweiten Welle verbunden ist.
Die Funktionalität und Leistung einer Magnetkupplung hängt von verschiedenen Faktoren ab, und um eine Überhitzung der Spule zu vermeiden, ist eine konstante Spannung unerlässlich. Anfängliche Reibungseffekte zwischen Anker und Rotor sind ein Problem, dem durch Polieren der Kupplungsscheibe begegnet wird, um die Oberfläche abzunutzen und so glatt wie möglich zu machen. Um schnellere Reaktionszeiten zu erreichen, wird eine als Übererregung bekannte Technik implementiert; Hier erhält die Spule kurzzeitig eine mehrfach höhere Spannung als die Standardleistung. Das Anlegen einer Anfangsspannung, die das 15-fache der normalen Spulenspannung beträgt, führt beispielsweise zu einer Reaktionszeit, die dreimal schneller ist als die Standardreaktionszeit.
Ein typisches Automobil verwendet normale Kupplungen zum Schalten von Gängen und zum Übertragen des Drehmoments vom Motor auf die Kurbelwelle. Die meisten Autos mit Klimaanlage verwenden jedoch eine Magnetkupplung, damit der Luftkompressor beim Einschalten der Klimaanlage über das Armaturenbrett Strom vom Motor ziehen kann. Dieselbe Technologie wird auch häufig in Hochleistungsbremssystemen eingesetzt. Magnetkupplungen werden auch in zahlreichen anderen Maschinen des täglichen Gebrauchs eingesetzt, vom Kopiergerät bis zum Rasenmäher.