자기 기어

이 글에는 여러 가지 문제가 있다.이 문제를 개선하거나 대화 페이지에서 토의하십시오.(이러한 템플릿 메시지를 제거하는 방법 및 시기 알아보기) 이 기사는 위키피디아의 품질 기준을 충족시키기 위해 정리가 필요할 수 있다.특정한 문제는 일반 독자들이 접근할 수 있도록 하는 것이다. 가능한 경우 이 문서를 개선하는 데 도움을 주십시오. (2015년 4월) (이 템플리트 메시지를 제거하는 방법과 시기 알아보기) 이 기사의 주요 부분을 다시 써야 할 수도 있다. 리드 레이아웃 가이드를 사용하여 섹션이 위키백과의 규범을 따르고 모든 필수 세부사항을 포함하도록 하십시오. (2015년 4월) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법과 시기 학습) 이 기사는 주요 출처에 대한 언급에 너무 많이 의존하고 있다. 이차 또는 3차 소스를 추가하여 개선하십시오.(2015년 4월) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법과 시기 알아보기) 이 글은 검증을 위해 인용구가 추가로 필요하다. 신뢰할 수 있는 출처에 인용문을 추가하여 이 기사를 개선할 수 있도록 도와주십시오. 공급되지 않은 재료는 도전하여 제거할 수 있다. 출처 찾기: "마그네틱 기어" – 뉴스 · 신문 · 책 · 학자 · JSTOR (2015년 4월) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법과 시기 학습) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법 및 시기 알아보기)

자석 기어는 치아 대신 자석을 사용하여 기하학이나 기능면에서 전통적인 기계 기어를 닮았다.두 개의 서로 반대되는 자석이 서로 가까이 다가갈 때, 그들은 밀어낸다; 두 개의 고리에 놓이면 자석은 이빨처럼 행동할 것이다.기어가 다음 기어와 접촉할 때까지 자유롭게 회전할 수 있는 스퍼 기어의 기존 하드 컨택 백래시와 반대로 자기 기어는 스프링 같은 백래시를 가지고 있다.결과적으로 자기 기어는 상대 각도와 상관없이 압력을 가할 수 있다.기존 기어로 동작비율을 제공하지만 이런 기어는 만지지 않고 작동하며 짝짓기 표면의 마모에 면역이 되며 소음이 없으며 손상 없이 미끄러질 수 있다.

자석 결합 기어는 윤활이나 밀폐된 장벽과 관련된 조작 없이 진공에서 사용할 수 있다.이는 누출이 실제 위험을 구성하는 폭발적이거나 위험한 환경에서는 장점이 될 수 있다.

디자인

자기 기어 시스템은 일반적으로 영구 자석을 사용한다.또한 변속 가능한 기어비를 포함한 특수한 케이스에 전자석을 사용할 수도 있다.자기 기어 커플링은 여러 가지 방법으로 구성할 수 있다.평행 입출력 축은 스퍼 기어와 유사하게 톱니바퀴 사이에 자력이나 반발력을 가지고 있는데, 구동 기어에 있는 북극 자석이 피동 기어의 남극 자석을 끌어당기거나 구동 기어에 있는 북극 톱니바퀴가 피동 기어의 북극 톱니바퀴 사이의 중심을 향하게 하는 것이다.톱니바퀴는 결합을 개선하기 위해 서로 맞물릴 수 있다.또 다른 구성은 "플룩스 커플링"을 사용하는 인라인 축이다.정지된 중간 강자성 실린더는 출력과 비교한 극의 입력 수 사이의 조화 관계로 인한 운동비를 허용한다.회전하는 두 기어가 서로 물리적으로 격리되어 있고 자기적으로만 상호작용하기 때문에 동등한 기계적 기어 시스템은 없다.

그 외에도 유성 드라이브와 유사한 기어비를 가진 "사이클로이드 드라이브" 기어가 있으며, 이를 "에피사이클릭" 또는 "기묘한" 기어라고도 한다.

마그네틱 기어의 장점:

1. 누출 방지 기계적 커플링
2. 전단/과부하 방지 기계적 커플링
3. 마모는 기어의 접촉면이 아닌 베어링으로 제한됨
4. 전자적 또는 기계적으로 몇 시간이 아닌 몇 분 만에 교체 가능 비율.

자기 기어는 다음과 같은 두 개의 자기 결합 장치 사이의 기계적 비율을 렌더링하는 자기 결합 장치다.

1. 이들은 입력과 출력 사이의 회전 비율 또는 변환 이동 비율을 가지며, 이는 순수 자기 커플링의 경우 또는 자기 기어박스의 많은 기어비 중 하나일 수 있다.
2. 그들은 자기 결합력에 기초한 토크 또는 트랙션 제한 계수를 가지고 있다.
3. 그들은 주동자와 주동자 사이에 신체적인 접촉이 없다.

자석 기어는 영구적, 전자기적 또는 기타 자석으로 구성된다.보통 회전하지만 자연에서는 선형 또는 곡선일 수 있는 둘 이상의 원소로 구성된다.

고전적인 기어는 극 쌍의 비율로 정의된다.극 쌍은 자연에서 자석 N-S와 S-N이다.영향을 받는 비율을 위해서는 최소 두 개의 요소가 있어야 한다.자기극 쌍 피스를 사용하여

그러한 장치들은 1901년 암스트롱, C. G., "파워 송신 장치" 미국 팻이 발명했다.No. 0687,292^[1] 그리고 1940년대부터^[2][3] 더 발전했다.

기어 모드

4가지 기본 자기 기어 모드가 있다.

제1차순장치

한 구동 요소와 하나의 구동 요소에서 정의된 자석 비율(일반 기어와 정확히 동일)퍼스트 오더 기어는 연결기 구성요소가 필요 없기 때문에 각도로, 그리고 비자기 장벽을 통해 구현될 수 있다.

제2차순장치

2차 자석 기어는 내측 자석 로터와 외측 자석 로터 사이의 자석 극 쌍 비율을 사용하며, 자석이 적은 로터가 더 많은 자석을 가진 로터보다 더 높은 속도로 회전한다.중간 강자극 "스테이터"는 보통 고속 로터와 저속 로터 사이의 자기선 농도를 지시하기 위해 링 사이에 고정되어 있다.로터 사이의 기어비는 고속 로터의 자기 폴 쌍 수와 저속 로터의 자기 폴 쌍 수입니다.극쌍의 수가 자석의 2배이므로 양쪽 로터에는 짝수 자석이 있어야 한다.강자성 스테이터는 두 가지 대안 모드를 허용한다.첫 번째 로터는 두 로터의 극 쌍의 수를 강자성 스테이터 로드 수로 사용하며, 이 로터는 2차 로터를 1차 로터의 회전 방향과 반대 방향으로 구동하게 된다.두 번째 모드는 로터의 폴 페어 카운트 사이의 차이와 동일한 스테이터 피스의 수를 가지며, 이 수는 2차 로터를 1차 로터와 동일한 방향으로 구동한다.아래 표는 로터 내 자석 사이의 관계, 쌍의 수, 철 스테이터 로드 수, 기어비 및 한 쌍의 상상 모터에 대한 출력 방향을 보여준다.

저속 자석	저속 페어	고속 자석	고속 페어	아이언 스테이터 피스	기어비	방향
20	10	14	7	17	10:7	입력과 반대
20	10	14	7	3	10:7	입력과 동일

제3차순서

모드 2 장치가 외부 필드 코일을 갖도록 수정되는 회전 장치.외부 코일은 다상 AC로 동력을 공급할 때 조화 유량을 생성하는데, 이는 스테이터 로드의 가변 수처럼 작용하여 가변 변속기 또는 가변 비율 자기 기어에 영향을 준다.이 유형의 기어는 프로세스에서 입력 전력의 약 25%를 소비하여 외부 코일에 전류를 발생시킨다.이는 가변 자기 변속기를 대부분의 기어 세트의 일반적인 효율보다 낮은 75% 미만의 효율로 렌더링한다.그러나 낮은 유지보수와 토크 제한 특성은 일부 용도에서 적합성을 발견할 수 있다.

4차 장치

모드 4 장치는 낮은 토크 가변 속도 입력, 높은 토크 기계적 입력 및 높은 토크 기계적 출력이 있는 모드 3 장치의 개조다.모드 3 장치와 마찬가지로 가변 입력을 공급하기 위해 에너지의 약 25%를 소모하지만, 가변 입력이 정지해 있을 경우 장치는 모드 2 장치로 기능한다.그러한 장치를 토크 승수라고 할 수 있다.

참조

• Krasil'nikov, A. Ya. Krasil'nikov, A. A., 2008, “Calculation of the Shear Force of Highly Coercive Permanent Magnets in Magnetic Systems With Consideration of Affiliation to a Certain Group Based on Residual Induction”, Chemical and Petroleum Engineering, Vol. 44, Nos. 7-8, p. 362-65
• Furlani, E. P., 2001, 샌디에이고의 Academic Press, "영구 자석과 전자기계 장치".
• Lorimer, W, Hartman, A, 1997년, "자기 클러치의 커플링 증가를 위한 자기화 패턴", IEEE의 자기화 거래, Vol. 33, No. 5, 1997년 9월
• 1901년 암스트롱, C. G., "파워 송신 장치", U.S. Pat. 0687,292번
• Neuland, A. H. 1916년, "전송력 응용 프로그램", U.S. Pat. 제1171호,351호
• Faus, H. T., 1940년 "마그넷 기어링", U.S. Pat. 2,243,555호
• 리즈, G. A. 1967년 "자기 기어링 배열", U.S. Pat. 3,301,091번
• 슐래피, H. P. 1968년, "마그네틱 기어즈", U.S. Pat. 제338만2,386호
• 1972년 량, N, U.S. Pat. "자기 트랜스미션" 제364만5,650호
• 마베 주니어, W. J. 1991년, "마그네틱 트랜스미션", U.S. Pat. 5,013,949번
• Storaasli, 2016년, U.S. Pat., "Refusion 기반 Ecome Magnetic Gear System"제9337,712호
• Ackermann, B, Honds, L, 1997년 "자기 구동 배열은 서로 상대적으로 이동 가능한 자력적으로 협력하는 부품의 복수형으로 구성된다"고 U.S. Pat. 563만3555번
• 야오, Y, 리, C, 왕, S, 황, D, 2000년 "최적 2축 자기 기어와 같은 시스템을 설계하는 방법", US Pat. 6,047,456번
• Furlani, E. P., 2000, "자기 결합 다중 홀 실린더의 분석", J. Phys.D: Appl.물리, 33권, 1권, 28-33쪽.
• Jorgensen, F. T., Andersen, T. O., Rasmussen P. O., 2005, "영구 자석 스퍼 기어의 2차원 모델", Conf.2005 IEEE 산업 애플리케이션 컨퍼런스 기록, 페이지 261-5
• 크라실니코프, A. Y. A. Krasil'nkov, A. A. A. A. A. A. A. A. A. A., 2009, "원통형 자기 클러치에 대한 토크의 결정", 러시아 공학 연구, 제 29권, 제 6권, 페이지 544–47호
• 하경호, 오영진, 홍정표, 2002년 "영구자석을 이용한 컨베이어용 비접촉 자석기어의 설계 및 특성 분석", conf.2002 IEEE 산업 애플리케이션 컨퍼런스 기록, 1922-27페이지
• 일반 전기 DP 2.7 풍력 터빈 기어박스, http://www.gedrivetrain.com/insideDP27.cfm, 2010년 6월 참조
• Neugart PLE-160, 1단계 유성 기어박스, http://www.neugartusa.com/ple—160_gb.pdf, 2010년 6월 참조
• 보스턴 기어 221S-4, 1단계 헬리컬 기어박스, http://www.bostongear.com/pdf/product_sections/200_series_helical.pdf, 참조 2010년 6월
• 아탈라, K, Howe, D. 2001, "신기한 고성능 자기 기어", IEEE의 자기장학 거래, Vol. 37, No. 4, 2001년 7월, 페이지 2844–46
• 샤르펜티어, J. F., Lemarquand, G., 2001, "축자기화 영구자석 기어의 기계적 동작", IEEE의 자기장학 거래, Vol. 37, No. 3, 2001, 페이지 1110–17
• 신화 류, K. T. 초, J. Z.Jiang, Chuang Yu, 2009년, "내장-자기 외측-로터 동심 자기 기어 설계 및 분석", 제105권 응용물리학 저널
• Mezani, S, Atallah, K, Howe, D, 2006, "고성능 축장 자기장 기어", Journal of Application Physics Vol. 99
• 황청치, 미칭 차이, 도렐, 도렐, D. G. 보르쟁 린, 2008, "자기 행성 기어박스 개발", IEEE 마그네틱스 거래, 44, 3, 403-12
• Jorgensen, F. T, Andersen, T. O, Rasmussen, P. O. "The Cycloid Permanent Magnetic Gear", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 44, No. 6, 2008년 11월/12월, 페이지 1659–65
• 아탈라, K, 칼버리, S. D. D.Howe, 2004, "고성능 자기 기어의 설계, 분석 및 현실화", IEE Proc.-당선자.파워애플, 제151권, 제2호, 2004년 3월
• Jian, L, Chau, K. T., 2010년, "할바흐 영구 자석 어레이가 장착된 동축 자기 기어", IEEE 에너지 전환 거래, 25권, 2010년 6월 2일, 페이지 319-28
• 린니 지안, K. T. 초, 유공, J. Z.Jiang, Chuang Yu, Wenlong Li, 2009년, "위상이 다른 동축 자석 기어 비교", IEEE Material Transactions on Magnetics, Vol. 45, 10, 2009년, 2009년 10월, 페이지 4526-29
• 상관 자석학 연구, 2010, 회사 웹 사이트, http://www.correlatedmagnetics.com
• 최재석, 유정훈, 니시와키 신지, 이즈이 가즈히로, 2010년 「3-D 자석 구조에서의 자석화 방향의 최적화」, IEEE의 자석화 거래, 제46권, 제6호, 2010년 6월, 페이지 1603-06
• K. T. 초, 동장, J. Z.Jiang, Linni Gen, 2008, "유한 원소 코모델링을 이용한 동축 자기 기어의 투명 분석", 제103권 응용 물리학 저널
• Furlani, E. P., 1996, "동기 자기 연결 장치의 분석 및 최적화", J. Appl.물리, 제79권, 제8호, 페이지 4692
• Bassani, R, 2007, "수동 자기 베어링의 동적 안정성", 비선형 동적, V. 50, 페이지 161-68
• 1992년 츠루모토, K., "영구자석을 이용한 자석기어의 전달력에 관한 기초적 분석", 일본 자석기구에 관한 IEEE 번역 저널, 제7권, 제6권, 1992년 6월, 페이지 447-52

외부 링크

• Correlated Magnetic Research, 2009, 온라인 비디오, "Huntsville의 혁신적 자기학 연구", https://www.youtube.com/watch?v=m4m81JjZCJo
• 상관 자석 연구, 2009, 온라인 비디오, "영구 자석을 이용한 비접촉 첨부", https://www.youtube.com/watch?v=3xUm25CNNgQ