Magnetinės srauto perjungimo sistemos. Skaičiavimo sistemų pagrindai su nuolatiniais magnetais Be to, išorinių magnetinių srautų su nuolatiniu magnetas

Yra du pagrindiniai magnetų tipai: pastovūs ir elektromagnetai. Nustatykite, kas yra nuolatinis magnetas, remiantis pagrindine nuosavybe. Nuolatinis magnetas Jis gavo savo vardą dėl to, kad jo magnetizmas visada yra ". Jis sukuria savo magnetinį lauką, skirtingai nuo elektromagneto, pagaminto iš vielos, suvyniotų aplink geležies šerdį ir reikalauja srovės srauto, kad sukurtumėte magnetinį lauką.

Magnetinių savybių studijų istorija

Šimtmečiai Atgal žmonės atrado, kad kai kurie akmenys turi originalias savybes: pritraukti geležies objektus. Magnetite paminėjimas yra senovės istoriniuose kronikose: daugiau nei prieš du tūkstančius metų Europos ir daug anksčiau Rytų Azijos. Iš pradžių jis buvo vertinamas kaip smalsus dalykas.

Vėliau magnetinis pradėjo naudoti norint naršyti, rasti, kad jis siekia imtis tam tikros pozicijos, kai jam suteikiama su sukimosi laisve. Moksliniai tyrimai atliko P. perviršio 13 amžiuje parodė, kad plienas gali įsigyti šių funkcijų po trina magnetito.

Magnetizuoti objektai turėjo du polius: "Šiaurės" ir "Pietų", apie žemės magnetinį lauką. Kadangi rasta overein, vienos iš polių izoliacija neatrodė, jei jūs supjaustėte magnetito fragmentą dviem, - kiekvienas atskiras fragmentas buvo dėl savo dokumentų.

Pagal šiandienos reprezentacijas nuolatinių magnetų magnetinis laukas yra gauta elektronų orientacija į vieną kryptį. Tik kai kurios medžiagos rūšių sąveikauja su magnetiniais laukais, gerokai mažesnė suma gali išlaikyti pastovią MP.

Nuolatinių magnetų savybės

Pagrindinės nuolatinių magnetų ir lauko savybės yra šios:

• dviejų polių buvimas;
• pritraukiami priešingi poliai, ir tie patys pavadinimai yra atstumiami (tiek teigiami ir neigiami mokesčiai);
• magnetinė jėga nepastebimai platinama erdvėje ir eina per objektus (popieriaus, medienos);
• mP prie polių intensyvumas padidėja.

Nuolatiniai magnetai palaiko MP be išorinės pagalbos. Medžiagos, priklausančios nuo magnetinių savybių, yra suskirstyti į pagrindinius tipus:

• feromagnetai yra lengvai magnetizuoti;
• paramagnetics - Magnetize su dideliais sunkumais;
• diamathnetics - linkę atspindėti išorinį MP prie magnetizacijos priešinga kryptimi.

SVARBU! Magnetinės ir minkštos medžiagos, pvz., Plienas, prijungimas prie magneto, bet jis sustoja, kai jis pašalinamas. Nuolatiniai magnetai yra pagaminti iš magnetinių kietųjų medžiagų.

Kaip veikia nuolatinis magnetas

Jo darbas susijęs su branduoline struktūra. Visi "Feromagnets" sukuria natūralią, nors ir silpna, MP, dėka elektronų aplink atomų branduolius. Šios atomų grupės gali naršyti viena kryptimi ir vadinami magnetiniais domenais. Kiekvienas domenas turi du polius: šiaurinę ir pietinę. Kai feromagnetinė medžiaga nėra magnetizuota, jos sritys yra orientuotos atsitiktinėmis kryptimis, o jų MP kompensuoja vieni kitus.

Norėdami sukurti nuolatinius magnetus, feromagnetics yra šildomos labai aukštos temperatūros ir yra veikiami stiprios išorinės MP. Tai lemia tai, kad individualūs magnetiniai domenai medžiagos viduje pradeda naršyti į išorinį MP, kol visi domenai bus išlyginami pasiekiant magnetinio prisotinimo tašką. Tada medžiaga yra aušinama, o suderintos domenai yra užblokuoti į norimą padėtį. Pašalinus išorinę MP, magnetinės kietos medžiagos turės daugumą savo domenų, sukurti nuolatinį magnetą.

Nuolatinio magneto charakteristikos

1. Magnetinė galia apibūdina likutinį magnetinį indukciją. Reiškia br. Tai yra jėga, kuri lieka po išorinio MP išnykimo. Matuojamas bandymuose (TL) arba Gauses (GS);
2. Užsikimšimas arba atsparumas demagnetizavimo - NS. Matuojamas a / m. Rodo, kas turėtų būti išorinio MP įtampa, siekiant panaikinti medžiagą;
3. Didžiausia energija - BHmax. Jis apskaičiuojamas padauginus likutinę BR magnetinę galią ir NA prievartą. Matuojamas MHSE (megagausastastas);
4. Temperatūros koeficientas likutinės magnetinės jėgos - TC BR. Apibūdina Br priklausomybę nuo temperatūros reikšmės;
5. "Tmax" yra aukščiausia temperatūros vertė, pasiekusi nuolatinius magnetus praranda savybes su atvirkštinio atkūrimo galimybe;
6. TCUR - aukščiausia temperatūros vertė, kai magnetinė medžiaga neatšaukia praranda savo savybes. Šis rodiklis vadinamas Curie temperatūros.

Individualios charakteristikos magneto skiriasi priklausomai nuo temperatūros. Skirtingose \u200b\u200btemperatūrose skirtingų tipų magnetinės medžiagos veikia skirtingai.

SVARBU! Visi nuolatiniai magnetai praranda magnetizmo procentą, kai temperatūra yra pakelta, tačiau skirtingais greičiais priklausomai nuo jų tipo.

Nuolatinių magnetų tipai

Yra penkių tipų nuolatinių magnetų, kurių kiekvienas yra skirtingas, atsižvelgiant į medžiagas su skirtingomis savybėmis:

• alingas;
• feritai;
• reti-Žemės SMCO, pagrįsta kobaltu ir Samariumu;
• neodimija;
• polimeras.

Alnn.

Tai yra pastovūs magnetai, daugiausia sudaryti iš aliuminio, nikelio ir kobalto, bet taip pat gali apimti vario, geležies ir titano derinį. Ačiū alnico magnetų savybių, jie gali dirbti aukščiausios temperatūros, išlaikant savo magnetizmą, bet jie yra lengviau migruoti nei ferito ar retųjų žemių SMCOS. Jie buvo pirmieji nuosekliai nuolatiniai magnetai, pakeičiantys magnetizuotus metalus ir brangius elektromagnetus.

Taikymas:

• elektriniai varikliai;
• karščio gydymas;
• guoliai;
• aviacijos įrenginiai;
• karinė įranga;
• aukštos temperatūros pakrovimo ir iškrovimo įranga;
• mikrofonai.

Feritai

Dėl ferito magnetų, žinomų kaip keramikos, stroncio karbonato ir geležies oksido gamybai, santykiu yra 10/90. Abi medžiagos yra gausios ir ekonomiškai prieinamos.

Dėl mažos gamybos sąnaudos, atsparumas karščiui (iki 250 ° C) ir ferito magnetų korozija yra viena iš populiariausių kasdienio naudojimo. Jie turi didesnį vidinį prievartą nei alingas, bet mažesnė magnetinė galia nei neodimio analogai.

Taikymas:

• garso stulpeliai;
• apsaugos sistemos;
• dideli lameliariniai magnetai, skirti pašalinti užterštumą su technologijų linijų geležimi;
• elektriniai varikliai ir generatoriai;
• medicinos prietaisai;
• kėlimo magnetai;
• jūros paieškos magnetai;
• prietaisai, pagrįsti sūkurių srovių veikimu;
• jungikliai ir relės;
• stabdžiai.

Reti-Žemės magnetai SMCO

"Cobalt" ir "Samaria" magnetai veikia plačiame temperatūros intervale, turi aukštus temperatūros koeficientus ir atsparus korozijai. Ši rūšis išlaiko magnetines savybes net ir temperatūroje žemiau absoliučios nulio, todėl jie yra populiarūs naudoti kriogeniniais įrenginiais.

Taikymas:

• turbotechnika;
• siurbimo sankabos;
• Šlapias aplinka;
• aukštos temperatūros įtaisai;
• miniatiūriniai lenktyniniai automobiliai su elektros pavara;
• radijo elektroniniai prietaisai darbui kritinėmis sąlygomis.

Neodimio magnetai

Stipriausi esami magnetai, sudaryti iš neodimio, geležies ir boro lydinio. Dėl didžiulio stiprumo, net miniatiūriniai magnetai yra veiksmingi. Tai užtikrina universalumą. Kiekvienas žmogus nuolat yra šalia vieno iš neodimio magnetų. Jie yra, pavyzdžiui, išmaniajame telefone. Elektriniai varikliai, medicinos įranga, radijo elektronika, pagrįsta sunkiųjų neodimio magnetais. Dėl jų supaprastinimo, didžiulės magnetinės galios ir atsparumo demagnetizacijai, galima gaminti mėginius iki 1 mm.

Taikymas:

• kietieji diskai;
• garso atkūrimo įtaisai - mikrofonai, akustiniai jutikliai, ausinės, garsiakalbiai;
• protezai;
• magnetiniai jungčių siurbliai;
• durų artimi;
• varikliai ir generatoriai;
• spynos ant papuošalų;
• mRI skaitytuvai;
• magnetoterapija;
• aBS jutikliai automobiliuose;
• kėlimo įranga;
• magnetiniai separatoriai;
• herkeh jungikliai ir kt.

Lankstūs magnetai turi magnetinių dalelių polimero rišiklio viduje. Naudojamas unikaliems įrenginiams, kur yra neįmanomi kietų analogų įrengimas.

Taikymas:

• rodyti reklamą - greitas fiksavimas ir greitas ištrynimas parodose ir renginiuose;
• transporto priemonių, mokymo mokyklų plokščių ženklai, įmonių logotipai;
• žaislai, galvosūkiai ir žaidimai;
• užmaskuoti paviršius dažymui;
• kalendoriai ir magnetinės žymės;
• langų ir durų plombos.

Dauguma nuolatinių magnetų yra trapūs ir neturėtų būti naudojami kaip struktūriniai elementai. Jie gaminami standartinėmis formomis: žiedai, strypai, diskai ir individualiai: trapecijos, lankai ir kt. gumos ir kitos medžiagos.

Video.

a) Bendra informacija.Jei norite sukurti nuolatinį magnetinį lauką daugelyje elektrinių aparatų, naudojami pastovūs magnetai, kurie yra pagaminti iš magnetinių kietųjų medžiagų, turinčių platų histerezės kilpa (5.6 pav.).

Nuolatinio magneto veikimas atsiranda sklype nuo H \u003d 0.anksčiau H \u003d - n su.Ši kilpos dalis vadinama demagnetizacijos kreive.

Apsvarstykite pagrindinius santykius pastoviam magnetui, turinčiam "Toroid" formą su vienu mažu atotrūkiu b. (5.6 pav.). Dėl toroido formos ir mažo atotrūkio, išsklaidymo srautai tokiame magnetu galima apleisti. Jei klirensas yra mažas, tada magnetinis laukas gali būti laikomas homogeniniu.

5,6 pav. Nuolatinė magneto demagnetizacijos kreivė

Jei nepaisote atleidžiant, indukciją į spragą Irir magneto viduje Įtas pats.

Remiantis visais dabartiniais įstatymais, integruojant uždarą kontūrą 1231 fig. Mes gauname:

5,7 pav. Nuolatinis magnetas, turintis toroidinę formą

Taigi, lauko stiprumas spraga yra nukreiptas intensyvumas magneto organizme. Dėl elektromagneto tiesioginės srovės, turinčios panašią formą magnetinės grandinės, be nutraukimo gali būti parašyta :.

Lyginant jį galima pamatyti, kad nuolatinio magneto N. C, sukurti srautą darbinėje spragoje, yra įtempimo produktas magneto ant jo ilgio su nugaros ženklu - Hl.

Pasinaudojant. \\ T

, (5.29)

, (5.30)

kur S.- polių apačioje; - oro tarpo laidumas.

Lygtis yra tiesioginio perdavimo lygtis per antrąjį kvadranto koordinatės kilmę kampu a į ašį N.. Atsižvelgiant į indukcijos mastą t B.ir įtampa t N.a kampas nustatomas pagal lygybę

Kadangi didelės magneto magnetinio lauko indukcijos ir įtempimo yra susijęs su demagnetizacijos kreive, nurodytos tiesios linijos sankirta su demagnetizacijos kreive (taškas Bet5.6 pav.) Ir nustato šerdies būklę tam tikra spraga.

Su uždara grandine ir

Su augimu b. Darbinio klirenso laidumas ir tGA. Sumažinta, indukcija darbinio atotrūkio lašuose, o lauko stiprumas didėja magneto viduje.

Viena iš svarbiausių nuolatinio magneto savybių yra magnetinio lauko energija darbo spragoje W t.Atsižvelgiant į tai, kad atotrūkio laukas yra homogeniškas,

Pakeisti vertę N B.mes gauname:

, (5.35)

kur v m yra magneto kūno tūris.

Taigi darbo atotrūkio energija yra lygi magneto viduje.

Darbo priklausomybė Užeiga) Indukcinė funkcija rodo 5,6 pav. Akivaizdu, kad už tašką su, kuriame Užeiga) Pasiekia maksimalią vertę, oro tarpo energija taip pat pasiekia didžiausią vertę ir nuo peržiūros naudojant nuolatinį magnetą, šis taškas yra optimalus. Galima įrodyti, kad taškas C, atitinkantis maksimalų darbą, yra sankryžos taškas su spindulio demagnetizacijos kreive GERAI,praleido per tašką su koordinatėmis ir.

Apsvarstykite spragos poveikį b. pagal indukciją Į(5.6 pav.). Jei magnetas magnetizavimas buvo pagamintas į spragą b., pašalinus išorinį lauką magneto korpuse, nustatoma indukcija, atitinkanti atitinkamą tašką Bet.Šio taško poziciją lemia spraga b.

Sumažinkite atotrūkį iki vertės , Tada

. (5.36)

Atsižvelgiant į atotrūkį, magneto kėbulo indukcija padidina indukcijos keitimo procesą nėra ant demagnetizacijos kreivės, bet pagal privataus histerezės kilpa filialą AMD.Indukcija Į 1 lemia šio filialo sankirtos taškas su pluoštu, atliekamu kampu į ašį - N.(taškas. \\ T D).

Jei vėl padidiname spragą į vertę b.tada indukcija sumažės iki vertės ,be to, priklausomybė H) Bus nustatytas filialas DNR.privačios histerezės kilpa. Paprastai privačios histerezės kilpa Amdna.pakankamai siauras ir pakeiskite jį tiesioginiu būdu Reklama,kuri yra vadinama tiesiogine grąža. Šio tiesioginio horizontaliosios ašies (+ h) nuolydis vadinamas grąžinimo santykiu:

. (5.37)

Medžiagos charakteristika paprastai nėra visiškai duota, tačiau nustatomi tik prisotinimo indukcijos vertės. B S.liekutinis indukcija G.prievartos jėga h su. Norėdami apskaičiuoti magnetą, būtina žinoti visą demagneto kreivę, kuri už daugumą magnetinių kietųjų medžiagų yra gerai suderinta pagal formulę

Išreikštas demagnetizacijos kreivė (5.30) gali būti lengvai pastatyta grafiškai, jei žinoma B s, r.

b) b) Srauto nustatymas darbinės atotrūkio tam tikros magnetinės grandinės. Faktinėje sistemoje su nuolatiniu magnetu, darbo atotrūkio srautas skiriasi nuo sriegio neutraliame skerspjūvyje (magneto viduryje) dėl išsklaidymo upelių ir atlaisvinimo (pav.).

Srautas neutraliame skyriuje yra:

, (5.39)

kur srautas neutraliame skerspjūvyje;

Užkrovimo lenkų srautas;

Sklaidos srautas;

Darbo eiga.

Sklaidos koeficientą lemia lygybė

Jei sutinkate su šiais srautais Sukurta tokiu pat skirtumu magnetiniais potencialais,

. (5.41)

Indukcija neutraliame skyriuje bus nustatyta:

,

ir pasinaudojant paaiškinimo kreivė 1 pav. Indukcija darbo atotrūkis yra:

kadangi srautas darbinės atotrūkis yra per kartus mažesnis už srautą neutraliame skyriuje.

Labai dažnai sistemos magnetizavimas atsiranda nelaimingoje būsenoje, kai darbo klirenso laidumas sumažinamas dėl feromagnetinės medžiagos trūkumo. Šiuo atveju skaičiavimas atliekamas naudojant tiesioginę grąžą. Jei sklaidos srautai yra reikšmingi, tada skaičiavimas rekomenduojama atlikti ant sklypų, taip pat elektromagneto atveju.

Sklaidos srautai nuolatiniai magnetai vaidina daug didesnį vaidmenį nei elektromagnetuose. Faktas yra tai, kad magnetinių kietųjų medžiagų magnetinis pralaidumas yra žymiai mažesnis nei magnetinio minkštos, iš kurių gaminami elektromagnetų sistemos. Sklaidos srautai sukelia didelį magnetinį potencialą palei nuolatinį magnetą ir sumažinti N. C, todėl srautas į darbo tarpą.

Atliktų sistemų sklaidos koeficientas skiriasi gana plačiose ribose. Sklaidos koeficiento ir sklaidos srautų skaičiavimas yra susijęs su dideliais sunkumais. Todėl, kai kuriant naują dizainą, rekomenduojama nustatyti ypatingą modelį, kuriame nuolatinis magnetas pakeičiamas elektromagnet. Magnetizuojanti apvija yra pasirinkta gauti reikiamą srautą darbo atotrūkyje.

5,8 pav. Magnetinė grandinė su nuolatiniais magnetais ir sklaidos ir atlaisvinimo srautais

c) Magneto dydžio nustatymas reikiamam indukcijai darbiniame atotrūkyje. Ši užduotis yra dar sunkiau nei nustatant srautą su žinomais dydžiais. Renkantis magnetinės grandinės dydį paprastai linkę užtikrinti, kad indukcija būtų 0.ir įtampa H 0.neutraliame skyriuje atitinka maksimalią darbo vertę H 0 iki 0.Šiuo atveju magneto tūris bus minimalus. Pateikiamos šios medžiagos pasirinkimo gairės. Jei reikia su dideliais spragomis, kad gautumėte didelę indukcijos vertę, tinkamiausia medžiaga yra magnio. Jei reikia sukurti mažus indukcijas su dideliu atotrūkiu, tada galite rekomenduoti "Alnya". Su mažomis darbo spragomis ir didelėmis indukcinėmis vertėmis patartina naudoti albumą.

Magneto skerspjūvis yra parinktas iš šių aplinkybių. Indukcija neutraliame skyriuje yra lygiavertis 0.Tada srautas neutraliame skerspjūvyje

,

iš kur kilęs magnetinis skerspjūvis

.
Indukcinių vertybių darbo spragoje R.ir polių plotas yra suteiktos vertės. Sunkiausia yra nustatyti koeficiento vertę sklaida.Jo vertė priklauso nuo branduolio dizaino ir indukcijos. Jei magneto skerspjūvis pasirodė didelis, tada keli magnetai įjungti lygiagrečiai. Magneto ilgis nustatomas pagal būtinų N.S kūrimo sąlygą. Darbo atotrūkyje prie įtampos magneto korpuse H 0:

kur b. P yra darbo klirenso dydis.

Pasirinkę pagrindinius dydžius ir magneto dizainą, bandymo skaičiavimas buvo atliktas pagal anksčiau aprašytą metodą.

d) magneto charakteristikų stabilizavimas. Magneto veikimo procese yra srauto sumažėjimas sistemos darbiniame atotrūkyje - magneto senėjimui. Atskirti struktūrinį, mechaninį ir magnetinį senėjimą.

Struktūrinis senėjimas atsiranda dėl to, kad po to, kai sukietėjusi medžiaga yra vidinių įtempių, medžiaga įgyja nehomogeninę struktūrą. Veiklos procese medžiaga tampa vienodesnė, vidaus įtempiai išnyksta. Tuo pačiu metu likučio indukcija T.ir prievartos galia N S.mažinti. Siekiant kovoti su struktūriniu senėjimu, medžiaga yra termiškai apdorojama atostogų forma. Šiuo atveju vidiniai įtempiai išnyksta. Jo savybės tampa stabilios. Aliuminio-nikelio lydiniai (tilny ir tt) nereikalauja struktūrinio stabilizavimo.

Mechaninis senėjimas atsiranda, kai pučia ir vibracijos magnetas. Norint, kad magnetas būtų nejautrus mechaniniams poveikiams, jis yra dirbtinis senėjimas. Magneto mėginiai prieš diegiant prietaisą, atliekami tokie poveikiai ir vibracijos, atsirandančios veikti.

Magnetinis senėjimas yra medžiagos savybių pokyčiai pagal išorinių magnetinių laukų veikimą. Teigiamas eksterjero laukas padidina tiesioginio vartų indukciją, o neigiamas sumažina jį ant demagnetizacijos kreivės indukcija. Norint, kad magnetas būtų stabilesnis, jis yra veikiamas demagnetizuojančiu lauku, po kurio magnetas veikia tiesioginei grįžimui. Dėl mažesnio tiesioginio sugrįžimo stažo sumažėja išorinių laukų poveikis. Apskaičiuojant magnetines sistemas su nuolatiniais magnetais, būtina atsižvelgti į tai, kad stabilizavimo procese, magnetinis srautas mažėja 10-15%.

Elektromagnetų ritės

Ritė yra vienas iš pagrindinių elementų elektromagneto ir turi atitikti šiuos pagrindinius reikalavimus:

1) Siekiant užtikrinti patikimą elektromagneto įtraukimą į blogiausias sąlygas, t. Y. į šildomą būseną ir sumažintos įtampos;

2) Negalima perkaitinti per leistiną temperatūrą visiems galimiems režimams, t.y. su padidintu įtampa;

3) su minimaliais dydžiais, kad būtų patogu gaminti;

4) Būkite mechaniškai patvarios;

5) Turėkite tam tikrą izoliacijos lygį, o kai kuriuose įrenginiuose yra drėgmės, rūgšties ir atsparus naftos.

Atsižvelgiant į darbo procesą ritės, pabrėžia: mechaninis - dėl elektrodinaminių jėgų posūkiuose ir tarp posūkių, ypač su kintančia srovė; terminis - dėl netolygaus jo atskirų dalių šildymo; Elektriniai - dėl viršįtampių, ypač jei išjungiamos.

Apskaičiuojant ritę, turite atlikti dvi sąlygas. Pirmasis yra suteikti reikalingą MDC su karštu ritiniu ir sumažinta įtampa. Antra - ritės šildymo temperatūra neturėtų viršyti leistino.

Dėl skaičiavimo rezultatas turi būti nustatytos šios vertės likvidavimui: d. - pasirinkto prekės ženklo vielos skersmuo; w. - apsisukimų skaičius; R. - atsparumas ritiniui.

Remiantis konstruktyviu našumu, pasižymi ritiniais: sistema - apvyniojimas atliekamas ant metalo arba plastiko rėmo; Berėmės suvaržymas - apvyniojimas yra pagamintas ant nuimamo šablono, po apvijos ritė yra bandoma; Be rėmelio su apvijimu ant magnetinės sistemos šerdies.

Nuolatinis magnetas yra plieno arba bet kurio kito kieto lydinio, kuris yra magnetizuotas, tvariai išlaiko, saugoma dalis magnetinės energijos. Magneto paskyrimas yra magnetinio lauko šaltinis, nekeičiant pastebimo laikui bėgant, nei veiksnių, tokių kaip smegenų sukrėtimas, temperatūros pokyčiai, išoriniai, magnetiniai laukai. Nuolatiniai magnetai naudojami įvairiuose įrenginiuose ir įrenginiuose: relės, elektros matavimo prietaisai, kontaktoriai, elektros mašinos.

Skiriamos šios pagrindinės lydinių, skirtų nuolatiniams magnetams:

2) plieno lydiniai - nikelio - aliuminio, pridedant kai kuriais atvejais kobalto, silicia: aliini (fe, al, ni), kalnas (Fe, Al, Ni, si), magnio (FE, Ni, Al, CO);

3) Sidabriniai lydiniai, varis, kobalto.

Vertės, apibūdinančios nuolatinį magnetą, yra likutiniai indukcija Į R ir prievarta jėga N. c. Norėdami nustatyti gatavų magnetų magnetines charakteristikas, naudokite demagnetizacijos kreives (7-14 pav.), Atstovaujant priklausomybei Į = f.(– H.). Kreivė pašalinama žiedui, kuris pirmą kartą yra magnetizuotas į sodrumo indukciją, o tada demagnetes Į = 0.

Srautas į oro tarpą.Norėdami naudoti magneto energiją, būtina jį padaryti su oro tarpu. Komponentų MDS, išleista nuolatinis magnetas, kad būtų galima atlikti srautą į oro tarpą, vadinama nemokamais MDS.

Oro tarpo δ buvimas sumažina indukciją magnetu Į R. \\ T Į (7-14 pav.) Yra panašus į tai, kaip, jei ritė, įdėta ant žiedo, praleido demagnetinę srovės sukūrimo įtampą H.. Šis atlygis yra pagrįstas šiuo metodu, apskaičiuojant srautą į magneto oro tarpą.

Nesant atotrūkio, visi MDS praleidžiama srautui per magnetą:

kur l. μ - magneto ilgis.

Esant oro spragų daliai MDS F. Δ bus išleista srautui per šį leidimą:

F \u003d F. μ + F. Δ (7-35)

Tarkime, mes sukūrėme tokį magnetinį magnetinio lauko stiprumą N., ką

N L. μ = F. Δ (7-36)

ir indukcija tapo Į

Nesant sklaidos, srautas į magnetą yra lygus oro tarpo srautui

Bs. μ = F. δ Λ δ = Λ l. μ λ δ (7-37)

kur s. μ - magneto skerspjūvis; Λ Δ \u003d μ 0 s. Δ / Δ; μ 0 - oro tarpo magnetinis pralaidumas.

Nuo Fig. 7-14 Iš to išplaukia

B / h \u003dl. μ λ Δ / s μ \u003d Tg α (7-38)

Fig. 7-14. Maginių kreivių. \\ T

Taigi, žinant duomenis apie magneto medžiagą (demagnetizacijos kreivės pavidalu), magneto dydį l. μ , s. μ ir tarpo dydis Δ s. δ, galite, naudojant lygtį (7-38), apskaičiuoti srautą į spragą. Norėdami tai padaryti, laikykite schemą (7-14 pav.) Tiesiai Ob. kampu α. Skyrius bs. Nustato indukciją Į magnetas. Taigi bus srautas į oro tarpą

Nustatant TG α, atsižvelgiama į ordinato ir abscisos ašies mastą:

kur p \u003d n / m - ašių ir H. santykis. \\ T

Atsižvelgiant į sklaidą, srautas f δ yra apibrėžiamas taip.

Praleiskite tiesiai Ob. kampu α, kur tg α \u003d\u003d λ Δ l. μ ( ps. μ). Gauta Į apibūdina indukciją į magneto vidurinę dalį. Srautas vidurinėje magneto dalyje

Oro tarpas

dE σ yra sklaidos koeficientas. Indukcija darbo spragoje

Tiesūs magnetai.Sąvoka (7-42) suteikia problemą dėl uždaros formos magnetų, kai oro tarpų laidumas gali būti apskaičiuojamas pakankamai praktiniais tikslais. Tiesioginiai magnetai, sklaidos srauto skaičiavimo problema yra gana sudėtinga. Srautas apskaičiuojamas naudojant prototipus, kurie jungia magneto lauko stiprumą su magneto dydžiu.

Nemokama magnetinė energija. Tai yra energija, kurią magnetas suteikia oro spragas. Apskaičiuojant nuolatinius magnetus, medžiagos pasirinkimas ir reikiamo dydžio rodikliai yra linkę maksimaliai padidinti magneto medžiagos naudojimą, kuris sumažina maksimalią laisvos magnetinio energijos vertę.

Magnetinė energija sutelkta į oro tarpą proporcingas srauto produktui spraga ir MDS:

Atsižvelgiant į tai

Gauti

kur v yra magneto tūris. Magneto medžiagai būdinga magnetinė energija, nurodyta jo tūrio vienetui.

Fig. 7-15. Iki magnetinio energijos magneto nustatymo

Naudojant išvalymo kreivę, galite sukurti kreivę W. M \u003d. f.(Į) AS V. \u003d 1 (7-15 pav.). Curve. W. M \u003d. f.(Į) turi didžiausią vertes Į ir. \\ T H.tai reiškia Į 0 I. H. 0. Praktiškai taiko būdą rasti Į 0 I. H. 0 be kreivės statant W. M \u003d. f.(Į). Keturkampio, kurios šalių yra lygios, įstrižainės sankirtos taškas Į R I. N. C, su demagnetizacijos kreive, gana atidžiai atitinka vertes Į 0 , N. 0. Liekutinio indukcijos R svyruoja santykinai mažas ribas (1-2,5) ir prievartos jėga H C - dideliuose (1 - 20). Todėl išskiriamos medžiagos: maža komisija, kurios W. m mažas (2 kreivė), aukštos komisijos, kurios W. m didelis (kreivės 1 ).

Kreivės grįžta. Darbo metu oro tarpas gali keistis. Tarkime, kad įvestas indukcinis inkaras B. 1 tg. a. vienas. Su inkaro įvedimu, atotrūkis Δ pasikeičia, o ši sistemos būsena atitinka kampą bet 2; (7-16 pav.) Ir didelis indukcija. Tačiau indukcijos padidėjimas atsiranda ne išaiškinimo kreivė, bet pagal kitą kreivę b. 1 cD., pavadinta grąžinimo kreivė. Su visu uždarymu (Δ \u003d 0) turėtume indukciją B. 2. Keičiant atotrūkį priešinga kryptimi, indukcijos pokyčiai pagal kreivę dFB. vienas. Kreivės grįžta b. 1 cD. ir. \\ T dFB. 1 yra privačių magnetizacijos ir demagnetizacijos ciklų kreivės. Paprastai kilpos plotis paprastai yra mažas, o kilpa gali pakeisti tiesią B 1 d liniją. Santykis Δ. Į/Δ N. Jis vadinamas grįžtamu magneto pralaidumu.

Senėjimo magnetai. Senėjome, jie supranta magnetinio srauto fenomeną magneto laikui bėgant. Šis reiškinys lemia toliau išvardytų priežasčių.

Struktūrinis senėjimas.Magneto medžiaga po sukietėjimo ar liejimo turi netolygią struktūrą. Laikui bėgant šis nelygumas patenka į stabilesnę būseną, o tai lemia vertybių pasikeitimą Į ir. \\ T N..

Mechaninis senėjimas.Dėl sukrėtimų, ritulių, vibracijų ir aukštos temperatūros poveikio, kuris silpnina magneto srautą.

Magnetinis senėjimas.Nustatoma pagal išorinių magnetinių laukų poveikį.

Magnetų stabilizavimas.Bet koks magnetas prieš diegiant jį į prietaisą turi būti taikoma papildomas procesas Stabilizavimas, po kurio atsparumas magnetas padidina srauto mažinimą.

Struktūrinis stabilizavimas.Jis susideda iš papildomo terminio apdorojimo, kuris atliekamas magnetavimui magneto (grūdintas magnetas už 4 valandas po gesinimo). Plieno lydiniai, nikelio ir aliuminio nereikia struktūrinio stabilizavimo.

Mechaninis stabilizavimas.Magnetinis magnetas susiduria su smūgiais, vibracijos sąlygomis arti eksploatavimo režimo.

Magnetinis stabilizavimas.Magnetinis magnetas susiduria su kintamojo ženklo išoriniais laukais, po kurių magnetas tampa labiau atsparus išorinių laukų poveikiui, temperatūrai ir mechaniniam poveikiui.

8 skyrius Elektromagnetiniai mechanizmai

Magnetinių srautų perjungimo sistemos grindžiamos magnetinio srauto perjungimu, palyginti su nuimamais ritiniais.
Apsvarstomų įrenginių esmė yra tai, kad yra magnetas, už kurį mokame vieną kartą, bet yra magnetinis magnetas, kurio niekas moka pinigų.
Kyla klausimas, kad tai būtina transformatoriuose su perjungiant magnetinius srautus, kad būtų sukurtos tokios sąlygos, kuriomis magneto laukas tampa valdomas ir mes jį atsiųsime. Nutraukti. Peradresuoti. Taigi, kad jungiklio energija yra minimali arba nepagrįsta

Norint apsvarstyti šių sistemų galimybes, nusprendžiau mokytis ir pareikšti savo mintis apie naujas idėjas.

Norėdami pradėti, norėjau atrodyti kaip feromagnetinės medžiagos magnetinės savybės ir kt. Magnetinės medžiagos turėti prievartos jėgą.

Atitinkamai laikoma prievarta, gauta ciklu arba ciklu. Reiškia I.

Prievarta yra visada didesnė. Šį faktą paaiškinama tai, kad dešinėje pusėje histerezės grafiko, vertė yra didesnė nei pagal:

Kairiajame pusėje plokštumoje, priešingai, mažesnė nei dydį. Todėl pirmuoju atveju kreivės bus išdėstytos virš kreivių, o antrajame - žemiau. Tai daro ciklo ciklą.

Prievarta

Prievarta jėga - (nuo lat. Coercitio - susilaikymas), magnetinio lauko jėgos vertė, reikalinga visam ferro ar fermagnetinės medžiagos demagnetizacijai. Jis matuojamas amperų / metro (SI sistema). Prievartos jėgos dydis išskiria šias magnetines medžiagas

Magnetinės medžiagos - mažos prievartos medžiagos, kurios yra magnetizuojamos į sodrumą ir magnetizuojami santykinai silpnose magnetiniuose laukuose, kurių įtampa yra apie 8-800 automobilių. Po melioracijos jie nerodo magnetinių savybių, nes jie susideda iš chaotiškų orientuotų į prisotintas zonas. Pavyzdys yra kitoks plienas. Didesnė prievarta galia turi magnetą, jis yra labiau atsparus demagnetiziniam veiksniams. Magnetiškai kietos medžiagos - medžiagos su didele prievarta jėga, kuri yra magnetizuojami prisotinimas ir magnetizuojami santykinai stipriuose magnetiniuose laukuose su įtampa tūkstančiais ir dešimtys tūkstančių automobilių. Po magnetizacijos, magnetinės kietosios medžiagos išlieka nuolatiniai magnetai dėl didelių verčių prievartos jėgos ir magnetinio indukcijos. Pavyzdžiai yra retas-žemė NDFEB ir SMCO magnetai, bario ir stroncio magnetiniai finitai.

Didėjant dalelės mase, trajektorijos kreivumo spindulys padidėja, ir pagal pirmąjį Niutono įstatymą, padidėja jo inertiškumas.

Didėjant magnetiniam indukcijai, trajektorijos kreivio spindulys mažėja, t. Y. Didėja centripetalinis dalelės pagreitis. Todėl, atsižvelgiant į tą pačią jėgą, dalelės greičio pokytis bus mažesnis, o trajektorijos kreivumo spindulys yra didesnis.

Didėjant dalelėms, lorentz jėga didėja (magnetinis komponentas), todėl padidėja centripetalinis pagreitis.

Su dalelių greičiu pasikeičia jo trajektorijų pokyčių kreivio spindulys, centripetaliniai pagreičio pokyčiai, kurie keičiasi iš mechanikos įstatymų.

Jei dalelė skrenda į homogenišką magnetinio lauko indukciją Į kampas, skiriasi nuo 90 °, horizontalus greičio komponentas nepasikeičia, o vertikalus komponentas pagal Lorentzo jėgą įsigyja centripetalinį pagreitį, o dalelė apibūdins apskritimą plokštumoje statmenai magnetinio indukcijos vektoriui ir greitis. Dėl vienalaikio judėjimo išilgai dalelių indukcinės vektoriaus kryptis apibūdina sraigtinę liniją, ir ji bus grąžinta į originalų horizontalią lygiomis intervalais, t.y. Kirsti jį lygiais atstumais.

Magnetinių laukų slopinanti sąveika yra tokia pateisinga

Kai tik induktyvumo grandinė yra uždaryta, po dirigento prasideda du konjuguoti srautai. Pagal Lenzo įstatymą teigiami elektriniai masės mokesčiai (eteris) pradeda varžtų judėjimą, atstumus, kuriuose įrengiamas elektrinis ryšys. Taigi "Mono" paaiškina magnetinio veiksmo ir priešingumo buvimą.

Iki to, aš paaiškinu įdomių magnetinio lauko stabdymo ir kovojant su uždara grandine, kuri sulėtina elektrinio generatoriaus poveikį (mechaninis stabdymas arba kovojant su elektrinio generatoriaus rotoriumi mechaniniu būdu taikomu stiprumu ir opozicija (stabdymas) FOCO srovė iki incidento neodimio magneto krenta į vario vamzdelį.

Šiek tiek apie magnetinius variklius

Čia taip pat naudojamas magnetinių srautų perjungimo principas.
Bet lengviau eiti į brėžinius.

Kaip ši sistema turėtų veikti.

Vidutinis ritė yra nuimamas ir veikia palyginti platų impulso ilgio, kuris yra sukurtas perduodant magnetinius srautus iš magnetų, vaizduojamų diagramoje.
Impulso ilgį lemia ritės induktyvumas ir atsparumas apkrovai.
Kai tik baigiasi laikas, o šerdis tampa magnetizuojamas, būtina nutraukti, demagnetizuoti arba pažymėti pačią pagrindą. Toliau dirbti su apkrova.