Magnetic flow switching systems. Mga Pangunahing Kaalaman ng pagkalkula ng mga sistema na may permanenteng magneto Pagdagdag ng mga panlabas na magnetic stream na may permanenteng magneto

07.09.2020

Mayroong dalawang pangunahing uri ng magneto: pare-pareho at electromagnets. Tukuyin kung ano ang isang permanenteng magneto, batay sa pangunahing ari-arian nito. Permanenteng magneto Nakuha niya ang kanyang pangalan para sa katotohanan na ang kanyang magnetismo ay laging "kasama." Ito ay bumubuo ng sarili nitong magnetic field, hindi katulad ng electromagnet na gawa sa wire na nakabalot sa core ng bakal, at nangangailangan ng kasalukuyang daloy upang lumikha ng magnetic field.

Kasaysayan ng pag-aaral ng magnetic properties

Natuklasan ng mga siglo ang mga tao na natuklasan na ang ilang mga uri ng mga bato ay may orihinal na mga tampok: akitin sa mga bagay na bakal. Ang pagbanggit ng magnetite ay matatagpuan sa sinaunang makasaysayang mga chronicle: higit sa dalawang libong taon na ang nakakaraan sa Europa at mas maaga sa East Asian. Sa una siya ay tinasa bilang isang kakaiba paksa.

Nang maglaon, ang magnetite ay nagsimulang gamitin upang mag-navigate, sa paghahanap na siya ay naglalayong kumuha ng isang tiyak na posisyon kapag siya ay binibigyan ng kalayaan ng pag-ikot. Ang siyentipikong pananaliksik na isinagawa ng P. Overiry noong ika-13 siglo ay nagpakita na ang bakal ay maaaring makuha ang mga tampok na ito pagkatapos ng paghuhugas ng magnetite.

Ang mga magnetized na bagay ay may dalawang pole: "Northern" at "South", tungkol sa magnetic field ng Earth. Habang natagpuan ang overein, ang pagkakabukod ng isa sa mga pole ay hindi tila posible, kung pinutol mo ang isang fragment ng magnetite sa dalawa, - ang bawat indibidwal na fragment ay bunga ng sarili nitong mga papel.

Alinsunod sa mga representasyon ngayon, ang magnetic field ng permanenteng magneto ay ang nagresultang oryentasyon ng mga elektron sa isang direksyon. Tanging ang ilang mga varieties ng mga materyales nakikipag-ugnayan sa magnetic field, isang makabuluhang mas maliit na halaga ay may kakayahang mapanatili ang isang pare-pareho ang MP.

Mga Katangian ng Permanent Magnets.

Ang mga pangunahing katangian ng mga permanenteng magneto at field na nilikha ay:

ang pagkakaroon ng dalawang pole;
ang kabaligtaran poles ay naaakit, at ang parehong mga pangalan ay repelled (parehong positibo at negatibong singil);
magnetic force imperceptibly ipinamamahagi sa espasyo at pumasa sa pamamagitan ng mga bagay (papel, kahoy);
mayroong isang pagtaas sa intensity ng MP malapit sa pole.

Ang mga permanenteng magneto ay sumusuporta sa MP nang walang panlabas na tulong. Ang mga materyales depende sa mga magnetic properties ay nahahati sa mga pangunahing uri:

ang mga ferromagnet ay madaling mag-magnetized;
paramagetics - Magnetize na may malaking kahirapan;
diamagnetics - ay may posibilidad na ipakita ang panlabas na MP sa pamamagitan ng magnetization sa kabaligtaran direksyon.

Mahalaga! Magnetic-soft materyales, tulad ng bakal, magsagawa ng magnetism kapag naglalakip sa isang magnet, ngunit ito ay tumigil kapag ito ay tinanggal. Ang mga permanenteng magneto ay gawa sa magnetic solid na materyales.

Paano gumagana ang isang permanenteng magneto

Ang trabaho nito ay nauugnay sa istraktura ng nuclear. Ang lahat ng ferromagnets ay lumikha ng natural, kahit na mahina, MP, salamat sa mga elektron na nakapalibot sa nuclei ng atoms. Ang mga grupong ito ng mga atom ay maaaring mag-navigate sa isang direksyon at tinatawag na magnetic domain. Ang bawat domain ay may dalawang pole: Northern at Southern. Kapag ang materyal na ferromagnetic ay hindi magnetized, ang mga lugar nito ay nakatuon sa mga random na direksyon, at ang kanilang mga mp ay pumabay sa bawat isa.

Upang lumikha ng mga permanenteng magneto, ang ferromagnetics ay pinainit sa napakataas na temperatura at nakalantad sa malakas na panlabas na MP. Ito ay humahantong sa ang katunayan na ang mga indibidwal na magnetic domain sa loob ng materyal ay nagsisimula upang mag-navigate patungo sa panlabas na MP hanggang sa lahat ng mga domain ay leveled sa pamamagitan ng pag-abot sa magnetic saturation point. Pagkatapos ay ang materyal ay cooled, at ang nakahanay na mga domain ay hinarangan sa nais na posisyon. Pagkatapos alisin ang panlabas na MP, ang mga magnetic solid na materyales ay magkakaroon ng karamihan sa kanilang mga domain, na lumilikha ng permanenteng magneto.

Mga katangian ng permanenteng magneto

Ang magnetic power ay nagpapakita ng tira magnetic induction. Denotes br. Ito ang puwersa na nananatili pagkatapos ng pagkawala ng panlabas na MP. Sinusukat sa mga pagsubok (TL) o gausses (GS);
Coercivity o Demagnetization Resistance - NS. Sinusukat sa isang / m. Nagpapakita kung ano ang dapat na ang pag-igting ng panlabas na MP upang mapahamak ang materyal;
Pinakamataas na Enerhiya - Bhmax. Ito ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagpaparami ng tira ng magnetic power ng BR at ang coustivity ng Na. Sinusukat sa MHSE (megagaussasted);
Ang temperatura koepisyent ng tira magnetic force - tc ng br. Characterizes ang pag-asa ng BR mula sa temperatura kabuluhan;
Ang TMAX ay ang pinakamataas na halaga ng temperatura, sa pag-abot sa mga permanenteng magneto ay mawawalan ng mga katangian na may posibilidad ng reverse recovery;
TCUR - ang pinakamataas na halaga ng temperatura kapag ang magnetic na materyal na hindi mababawi ay nawawalan ng mga katangian nito. Ang tagapagpahiwatig na ito ay tinatawag na temperatura ni Curie.

Ang mga indibidwal na katangian ng magneto ay nag-iiba depende sa temperatura. Sa iba't ibang temperatura, naiiba ang iba't ibang uri ng mga magnetic na materyales.

Mahalaga! Ang lahat ng mga permanenteng magneto ay mawawala ang porsyento ng magnetismo kapag ang temperatura ay itinaas, ngunit sa iba't ibang bilis depende sa kanilang uri.

Mga Uri ng Permanent Magnets.

Mayroong limang uri ng mga permanenteng magneto, ang bawat isa ay ginawa nang iba batay sa mga materyales na may iba't ibang mga katangian:

alnic;
ferrites;
bihirang-lupa SMCO batay sa kobalt at samarium;
neodymium;
polimer.

Alnic.

Ang mga ito ay pare-pareho ang mga magneto na binubuo pangunahin ng isang kumbinasyon ng aluminyo, nikel at kobalt, ngunit maaari ring isama ang tanso, bakal at titan. Salamat sa mga katangian ng mga magneto ng Alnico, maaari silang magtrabaho sa pinakamataas na temperatura, habang pinapanatili ang kanilang pang-akit, ngunit mas madali silang lumipat kaysa sa Ferrite o Rare-Earth SMCOS. Sila ang unang serial permanent magnet na pinapalitan ang mga magnetized riles at mahal na electromagnets.

Application:

electric motors;
init paggamot;
bearings;
aerospace device;
kagamitan sa militar;
mataas na temperatura loading at unloading kagamitan;
mikropono.

Ferrites.

Para sa paggawa ng ferrite magnets, na kilala bilang ceramic, strontium carbonate at iron oxide ay ginagamit, sa isang ratio ng 10/90. Ang parehong mga materyales ay masagana at matipid na magagamit.

Dahil sa mababang gastos sa produksyon, ang paglaban ng init (hanggang sa 250 ° C) at kaagnasan ng ferrite magnet ay isa sa mga pinaka-popular para sa pang-araw-araw na paggamit. Sila ay may higit na panloob na pagkamatay kaysa sa alikas, ngunit mas maliit na magnetic kapangyarihan kaysa sa neodymium analogues.

Application:

mga haligi ng tunog;
mga sistema ng seguridad;
malaking lamellar magnet upang alisin ang kontaminasyon na may bakal ng teknolohikal na linya;
electric motors at generators;
mga medikal na instrumento;
pag-aangat ng magnet;
magnetong paghahanap ng dagat;
mga aparato batay sa pagpapatakbo ng mga alon ng puyo ng tubig;
switch at relays;
preno.

Rare-Earth Magnets SMCO.

Ang mga magneto ng Cobalt at Samaria ay nagtatrabaho sa isang malawak na hanay ng temperatura, may mataas na temperatura coefficients at mataas na kaagnasan paglaban. Ang species na ito ay nagpapanatili ng mga magnetic properties kahit na sa mga temperatura sa ibaba absolute zero, na gumagawa ng mga ito popular para sa paggamit sa cryogenic installation.

Application:

turbotechnics;
pumping clutches;
basa na kapaligiran;
mataas na temperatura aparato;
maliit na karera ng kotse na may electric drive;
radio electronic device para sa trabaho sa mga kritikal na kondisyon.

Neodymium magnets.

Ang pinakamatibay na umiiral na mga magneto na binubuo ng neodymium, iron at boron haluang metal. Salamat sa kanilang malaking lakas, kahit na miniature magnet ay epektibo. Nagbibigay ito ng universality ng paggamit. Ang bawat tao ay patuloy na nasa tabi ng isa sa mga magneto ng neodymium. Halimbawa, ang mga ito ay sa isang smartphone. Paggawa ng electric motors, medikal na kagamitan, radyo electronics batay sa mabigat na tungkulin neodymium magnet. Dahil sa kanilang superplication, malaking magnetic power at paglaban sa demagnetization, posible na gumawa ng mga sample hanggang sa 1 mm.

Application:

hard drive;
sound reproducing device - microphones, acoustic sensors, headphone, loudspeakers;
prostheses;
magnetic connection pumps;
pinto closers;
engine at generators;
mga kandado sa alahas;
mRI scanners;
magnetotherapy;
abs sensors sa mga kotse;
pag-aangat ng kagamitan;
magnetic separators;
herkeh switch, atbp.

May kakayahang umangkop magnets naglalaman magnetic particle sa loob ng polimer binder. Ginagamit para sa mga natatanging device kung saan imposible ang pag-install ng solid analog.

Application:

ipakita ang advertising - mabilis na pag-aayos at mabilis na pagtanggal sa mga eksibisyon at mga kaganapan;
mga palatandaan ng mga sasakyan, mga panel ng pagsasanay sa paaralan, mga logo ng mga kumpanya;
mga laruan, puzzle at mga laro;
masking ibabaw para sa pangkulay;
mga kalendaryo at magnetic bookmark;
window at pinto seal.

Karamihan sa mga permanenteng magneto ay marupok at hindi dapat gamitin bilang mga elemento ng istruktura. Ang mga ito ay manufactured sa karaniwang mga form: singsing, rods, discs, at indibidwal: trapezoids, arc, atbp Neodymium magneto dahil sa mataas na nilalaman ng bakal ay napapailalim sa kaagnasan, kaya pinahiran sa tuktok ng nickel, hindi kinakalawang na asero, teflon, titan, goma at iba pang mga materyales.

Video.

a) Pangkalahatang impormasyon.Upang lumikha ng isang permanenteng magnetic field sa isang bilang ng mga electrical apparatuses, pare-pareho ang magneto ay ginagamit, na ginawa ng magnetic solid materyales pagkakaroon ng isang malawak na hysteresis loop (Larawan 5.6).

Ang operasyon ng isang permanenteng magneto ay nangyayari sa balangkas mula sa H \u003d 0.bago H \u003d - n may.Ang bahaging ito ng loop ay tinatawag na curve ng demagnetization.

Isaalang-alang ang pangunahing relasyon sa isang pare-pareho na pang-akit, pagkakaroon ng isang toroid hugis na may isang maliit na puwang b. (Larawan 5.6). Dahil sa anyo ng isang toroid at isang maliit na puwang, ang scattering flows sa ganoong magnet ay maaaring napabayaan. Kung ang clearance ay maliit, pagkatapos ay ang magnetic field ay maaaring ituring homogenous.

Fig.5.6. Permanenteng magneto demagnetization curve.

Kung nagpapabaya ka sa pamamagitan ng pagpapalabas, ang pagtatalaga sa agwat SA &at sa loob ng magneto SApareho.

Batay sa buong kasalukuyang batas kapag isinasama ang isang saradong tabas 1231 larawan. Nakukuha namin:

Fig.5.7. Permanenteng magnet na may isang toroidal form.

Kaya, ang lakas ng patlang sa puwang ay itinuro intensity sa katawan ng magneto. Para sa isang electromagnet ng isang direktang kasalukuyang pagkakaroon ng isang katulad na anyo ng isang magnetic chain, nang walang pagkuha saturation ay maaaring nakasulat :.

Ang paghahambing ay maaaring makita na sa kaso ng isang permanenteng magneto N. C, ang paglikha ng isang stream sa working gap, ay ang produkto ng pag-igting sa katawan ng magnet sa haba nito na may isang back sign - Hl.

Sinasamantala ng.

, (5.29)

, (5.30)

saan S.-Ang ilalim ng poste; - Ang kondaktibiti ng air gap.

Ang equation ay ang equation ng direktang pagpasa sa pamamagitan ng pinagmulan ng mga coordinate sa ikalawang kuwadrante sa isang anggulo A sa axis N.. Isinasaalang-alang ang laki ng induksiyon t B.at tensions. t N.anggulo A ay tinutukoy ng pagkakapantay-pantay

Dahil ang induction at pag-igting ng magnetic field sa katawan ng isang permanenteng magneto ay nauugnay sa isang demagnetization curve, ang intersection ng tinukoy na tuwid na linya sa demagnetization curve (point Ngunit.larawan 5.6) at tinutukoy ang kalagayan ng core sa isang ibinigay na puwang.

Na may saradong kadena at

May paglago b. Ang kondaktibiti ng nagtatrabaho clearance at. tGA. Nabawasan, ang pagtatalaga sa pagtatrabaho ay bumaba, at ang lakas ng patlang sa loob ng magneto ay nagdaragdag.

Ang isa sa mga mahahalagang katangian ng permanenteng magneto ay ang enerhiya ng magnetic field sa working gap W t.Isinasaalang-alang na ang patlang sa puwang ay homogenous,

Substituting ang halaga N B.nakukuha namin:

, (5.35)

kung saan v m ay ang dami ng katawan ng magneto.

Kaya, ang enerhiya sa nagtatrabaho puwang ay katumbas ng enerhiya sa loob ng magnet.

Pagtitiwala sa trabaho Bahay-panuluyan) Ipinapakita ng induction function sa Fig.5.6. Malinaw naman, para sa isang punto na may, kung saan Bahay-panuluyan) Naabot ang maximum na halaga, ang enerhiya sa air gap ay umabot din sa pinakamalaking halaga, at mula sa pananaw ng paggamit ng permanenteng magneto, ang puntong ito ay pinakamainam. Maaari itong ipakita na ang punto C na nararapat sa maximum ng trabaho ay ang intersection point sa beam demagnetization curve Ok,na ginugol sa pamamagitan ng isang punto na may mga coordinate at.

Isaalang-alang ang epekto ng puwang b. sa pamamagitan ng pagtatalaga sa tungkulin SA(Larawan 5.6). Kung ang magnetization magnetization ay ginawa sa puwang b., pagkatapos alisin ang panlabas na larangan sa katawan ng magnet, ang isang induction ay itinatag na naaayon sa punto Ngunit.Ang posisyon ng puntong ito ay tinutukoy ng puwang b.

Pagbabawas ng puwang sa halaga , Pagkatapos

. (5.36)

Sa pagbaba sa puwang, ang induction sa katawan ng magnet ay nagdaragdag, gayunpaman, ang proseso ng pagbabago ng induksiyon ay wala sa curve ng demagnetization, ngunit ayon sa sangay ng pribadong hysteresis loop AMD.Induction SA 1 ay tinutukoy ng punto ng intersection ng sangay na ito na may sinag na isinasagawa sa isang anggulo sa axis - N.(punto D).

Kung nadaragdagan namin ang agwat muli sa halaga b.pagkatapos ay mahulog ang induction sa halaga SA,bukod dito, addiction. Bahay-panuluyan) Ang isang sangay ay determinado DNA.pribadong hysteresis loop. Karaniwan ang pribadong hysteresis loop. Amdna.sapat na makitid at palitan ito ng direkta Ad,na tinatawag na direktang pagbabalik. Ang slope sa horizontal axis (+ h) ng direktang ito ay tinatawag na return ratio:

. (5.37)

Ang kahulugan katangian ng materyal ay karaniwang hindi ganap na ibinigay, ngunit lamang saturation induction halaga ay naka-set. B S.residual induction Sa G.mapilit na puwersa h sa. Upang makalkula ang pang-akit, kinakailangan upang malaman ang buong curve ng demagnetization, na para sa karamihan ng magnetic solid na materyales ay mahusay na approximated ng formula

Ang demagnetization curve na ipinahayag (5.30) ay madaling maitayo nang graphically, kung kilala B s, sa r.

b) Pagpapasiya ng daloy sa nagtatrabaho puwang para sa isang ibinigay na magnetic chain. Sa aktwal na sistema na may permanenteng magneto, ang daloy sa nagtatrabaho puwang ay naiiba mula sa thread sa neutral cross section (gitna ng magneto) dahil sa pagkakaroon ng scattering stream at ilalabas (Fig.).

Ang daloy sa neutral na seksyon ay:

, (5.39)

kung saan ang daloy sa neutral cross section;

Ang daloy ng bulking sa mga pole;

Scattering stream;

Workflow.

Ang scattering koepisyent ay tinutukoy ng pagkakapantay-pantay

Kung tinanggap mo ang mga daluyan na iyon Nilikha ng parehong pagkakaiba sa mga potensyal na magnetic,

. (5.41)

Ang induction sa neutral na seksyon ay makikita sa pamamagitan ng pagtukoy:

at sinasamantala ang curve curve fig.5.6. Ang induction sa working gap ay:

dahil ang daloy sa working gap ay mas mababa kaysa sa daloy sa neutral na seksyon.

Kadalasan, ang magnetization ng sistema ay nangyayari sa isang kahabag-habag na estado, kapag ang kondaktibiti ng nagtatrabaho clearance ay nabawasan dahil sa kakulangan ng mga bahagi mula sa materyal na ferromagnetic. Sa kasong ito, ang pagkalkula ay isinasagawa gamit ang isang direktang pagbabalik. Kung ang scattering stream ay makabuluhan, pagkatapos ay ang pagkalkula ay inirerekomenda na isagawa sa mga plots, pati na rin sa kaso ng isang electromagnet.

Ang mga scattering stream sa permanenteng magnet ay naglalaro ng mas malaking papel kaysa sa mga electromagnet. Ang katotohanan ay ang magnetic permeability ng magnetic solid materials ay mas mababa kaysa sa magnetic-soft, kung saan ang mga sistema para sa electromagnets ay manufactured. Ang mga scattering stream ay nagiging sanhi ng isang makabuluhang drop sa magnetic potensyal sa isang permanenteng magneto at mabawasan ang H. C, at samakatuwid ang daloy sa working gap.

Ang scattering koepisyent ng mga ginawang sistema ay nag-iiba sa medyo malawak na mga limitasyon. Ang pagkalkula ng conckenting koepisyent at scattering flow ay nauugnay sa mahusay na paghihirap. Samakatuwid, kapag ang pagbuo ng isang bagong disenyo, ang magnitude ng scattering koepisyent ay inirerekomenda upang matukoy sa isang espesyal na modelo kung saan ang isang permanenteng magneto ay pinalitan ng isang electromagnet. Ang magnetizing winding ay pinili upang makuha ang kinakailangang daloy sa working gap.

Fig.5.8. Magnetic chain na may permanenteng magneto at scattering at releasing stream

c) pagpapasiya ng laki ng magneto para sa kinakailangang induksiyon sa working gap. Ang gawaing ito ay mas mahirap kaysa sa pagtukoy ng daloy na may mga kilalang laki. Kapag ang pagpili ng laki ng magnetic chain ay karaniwang may posibilidad na matiyak na ang pagtatalaga ay Sa 0.at tensions. H 0.sa neutral na seksyon ay tumutugma sa maximum na halaga ng trabaho H 0 hanggang 0.Sa kasong ito, ang dami ng magnet ay magiging minimal. Ang mga sumusunod na patnubay para sa pagpili ng mga materyales ay ibinigay. Kung kinakailangan sa mga malalaking gaps upang makakuha ng isang mahusay na halaga ng induction, ang pinaka-angkop na materyal ay magnesiyo. Kung kailangan mong lumikha ng maliliit na inductions na may malaking agwat, maaari kang magrekomenda ng alnya. Sa maliit na nagtatrabaho gaps at isang malaking halaga induction, ito ay maipapayo na gamitin alny.

Ang seksyon ng Magnet Cross ay pinili mula sa mga sumusunod na pagsasaalang-alang. Ang induksiyon sa neutral na seksyon ay pinili na pantay Sa 0.Pagkatapos ay ang daloy sa neutral cross section.

saan nagmula ang seksyon ng magnetic cross.

.
Mga halaga ng induction sa Gap ng trabaho Sa R.at ang lugar ng poste ay binibigyan ng mga halaga. Ang pinakamahirap ay upang matukoy ang halaga ng koepisyent scattering.Ang halaga nito ay depende sa disenyo at pagtatalaga sa tungkulin sa core. Kung ang cross section ng magnet ay naging malaki, pagkatapos ay ilang mga magnet ang naka-on sa kahanay. Ang haba ng magnet ay tinutukoy mula sa kondisyon ng paglikha ng mga kinakailangang N.S. Sa nagtatrabaho puwang sa pag-igting sa katawan ng magneto H 0:

saan b. P ay ang magnitude ng nagtatrabaho clearance.

Pagkatapos piliin ang mga pangunahing laki at ang disenyo ng magneto, isang pagkalkula ng pagsubok ay isinasagawa ayon sa pamamaraan na inilarawan nang mas maaga.

d) Pag-stabilize ng mga katangian ng magneto. Sa proseso ng pagpapatakbo ng magneto, may pagbaba sa daloy sa working gap ng system - ang pag-iipon ng magneto. Makilala ang istruktura, mekanikal at magnetic aging.

Ang pag-iipon ng istruktura ay nangyayari dahil sa ang katunayan na pagkatapos ng pagpapatigas ang materyal ay may mga panloob na stress dito, ang materyal ay nakakakuha ng isang hindi nakakainis na istraktura. Sa proseso ng operasyon, ang materyal ay nagiging mas pare-pareho, ang mga panloob na stress ay nawawala. Sa parehong oras residual induction Sa T.at mapilit na kapangyarihan N S.bumaba. Upang labanan ang estruktural aging, ang materyal ay napapailalim sa paggamot ng init sa anyo ng bakasyon. Sa kasong ito, ang mga panloob na stress sa materyal ay nawawala. Ang mga katangian nito ay nagiging mas matatag. Ang aluminyo-nikelong alloys (alny, atbp.) Ay hindi nangangailangan ng estruktural pagpapapanatag.

Ang mekanikal na pag-iipon ay nangyayari kapag suntok at vibrations ng magneto. Upang makagawa ng isang magnet na hindi sensitibo sa mga mekanikal na epekto, ito ay napapailalim sa artipisyal na pag-iipon. Ang mga sample ng magneto bago i-install ang aparato ay napapailalim sa mga epekto at vibrations na nagaganap sa operasyon.

Ang magnetic aging ay isang pagbabago sa mga katangian ng materyal sa ilalim ng pagkilos ng mga panlabas na magnetic field. Ang isang positibong panlabas na patlang ay nagdaragdag ng induksiyon sa direktang gate, at ang mga negatibong binabawasan ito sa curve ng demagnetization. Upang makagawa ng isang magnet na mas matatag, ito ay nakalantad sa isang demagnetizing field, pagkatapos ay gumagana ang magnet sa isang direktang pagbabalik. Dahil sa mas maliit na steepness ng direktang pagbabalik, ang epekto ng mga panlabas na larangan ay nabawasan. Kapag kinakalkula ang mga magnetic system na may permanenteng magneto, kinakailangan upang isaalang-alang na sa proseso ng pag-stabilize, ang magnetic daloy ay bumababa ng 10-15%.

Coils of Electromagnets.

Ang coil ay isa sa mga pangunahing elemento ng electromagnet at dapat matugunan ang mga sumusunod na pangunahing mga kinakailangan:

1) upang masiguro ang maaasahang pagsasama ng electromagnet sa pinakamasamang kondisyon, i.e. sa pinainit na estado at sa ilalim ng pinababang boltahe;

2) huwag mag-overheat sa pinahihintulutang temperatura para sa lahat ng posibleng mga mode, i.e. na may mas mataas na boltahe;

3) na may minimal na laki upang maging maginhawa para sa produksyon;

4) maging mekanikal matibay;

5) Magkaroon ng isang tiyak na antas ng pagkakabukod, at sa ilang mga aparato may kahalumigmigan, acid at langis lumalaban.

Sa proseso ng trabaho sa likaw, ang mga stress ay nangyari: mekanikal - dahil sa electrodynamic pwersa sa mga liko at sa pagitan ng mga liko, lalo na sa alternating kasalukuyang; thermal - dahil sa hindi pantay na pag-init ng mga indibidwal na bahagi nito; Electric - dahil sa overvoltages, lalo na kapag hindi pinapagana.

Kapag kinakalkula ang likaw, dapat kang magsagawa ng dalawang kondisyon. Ang una ay upang magbigay ng kinakailangang MDC na may mainit na likid at pinababang boltahe. Ang pangalawang - ang temperatura ng pagpainit ang likaw ay hindi dapat lumampas sa pinahihintulutang isa.

Bilang resulta ng pagkalkula, ang mga sumusunod na halaga na kinakailangan para sa pag-winding ay dapat na tinutukoy: d. - Diameter ng kawad ng napiling tatak; w. - bilang ng mga liko; R. - Paglaban sa likaw.

Ayon sa nakabubuo na pagganap, ang mga coils ay nakikilala: Framework - Ang pag-ikot ay isinasagawa sa isang metal o plastic frame; Frameless bandaged - winding ay ginawa sa isang naaalis na template, pagkatapos ng paikot-ikot ang likaw ay bandaged; Frameless na may paikot-ikot sa core ng magnetic system.

Ang isang permanenteng magneto ay isang piraso ng bakal o anumang iba pang solidong haluang metal, na, na magnetized, sustainably napanatili, nakaimbak na bahagi ng magnetic energy. Ang appointment ng magneto ay upang maglingkod bilang isang mapagkukunan ng magnetic field, hindi pagbabago kapansin-pansin sa paglipas ng panahon, o sa ilalim ng impluwensiya ng mga kadahilanan tulad ng pag-aalsa, pagbabago ng temperatura, panlabas, magnetic field. Ang mga permanenteng magneto ay ginagamit sa iba't ibang mga device at device: relays, electrical measuring device, mga contactor, electrical machine.

Ang mga sumusunod na pangunahing grupo ng mga haluang metal para sa mga permanenteng magneto ay nakikilala:

2) Steel-based alloys - Nikel - aluminyo na idinagdag sa ilang mga kaso Cobalt, Silicia: Alini (Fe, Al, Ni), Alny (Fe, Al, Ni, SI), Magnesium (Fe, Ni, Al, CO);

3) Silver-based alloys, tanso, kobalt.

Ang mga halaga na characterizing isang permanenteng magneto ay residual induction SA R at coercive force. N. c. Upang matukoy ang mga magnetic na katangian ng mga natapos na magneto, gamitin ang mga alon ng demagnetization (Larawan 7-14), na kumakatawan sa pagkagumon SA = f.(– H.). Ang curve ay inalis para sa singsing, na unang magnetized sa induction ng saturation, at pagkatapos ay demagnetizes sa SA = 0.

Daloy sa agwat ng hangin.Upang gamitin ang enerhiya ng magnet, kinakailangan upang gawin ito sa isang air gap. Ang mga bahagi ng MDS, na ginugol ng isang permanenteng magneto upang isakatuparan ang daloy sa agwat ng hangin, ay tinatawag na libreng MDS.

Ang pagkakaroon ng isang air gap δ binabawasan ang induction sa magnet mula sa SA R to. SA (Larawan 7-14) ay katulad ng kung paano kung ang likaw, ilagay sa singsing, hindi nakuha ang demagnetic kasalukuyang paglikha ng tensions H.. Ang pagsasaalang-alang na ito ay batay sa sumusunod na paraan ng pagkalkula ng daloy sa agwat ng hangin ng magneto.

Sa kawalan ng puwang, ang lahat ng MDS ay ginugol sa daloy sa pamamagitan ng magnet:

saan l. μ - haba ng magneto.

Sa pagkakaroon ng isang Air Gap Part MDS. F. Δ ay gugugol sa daloy sa pamamagitan ng clearance na ito:

F \u003d F. μ + F. Δ (7-35)

Ipagpalagay na nilikha namin ang tulad ng isang magnetic magnetic field lakas N., Ano

N L. μ = F. Δ (7-36)

at ang pagtatalaga sa tungkulin ay naging SA.

Sa kawalan ng scattering, ang daloy sa magnet ay katumbas ng stream sa air gap

Bs. μ = F. δ Λ δ = Λ l. μ λ δ, (7-37)

saan s. μ - ang cross section ng magneto; Λ δ \u003d μ 0. s. Δ / δ; μ 0 - ang magnetic permeability ng air gap.

Mula sa Fig. 7-14 ito ay sumusunod

B / h \u003dl. μ λ δ / S μ. \u003d TG α (7-38)

Larawan. 7-14. Magnaging curves.

Kaya, alam ang data sa materyal ng magneto (sa anyo ng isang curve ng demagnetizization), ang laki ng magneto l. μ , s. μ at ang laki ng puwang δ. s. δ, maaari mong, gamit ang equation (7-38), kalkulahin ang daloy sa puwang. Upang gawin ito, hawakan ang diagram (Fig. 7-14) tuwid Ob. sa isang anggulo α. Seksyon bs. Tinutukoy ang pagtatalaga ng tungkulin SA Magnet. Kaya ang daloy sa agwat ng hangin ay magiging

Kapag tinutukoy ang TG α, ang laki ng axis ng ordinate at ang abscissa ay isinasaalang-alang:

saan p \u003d N / M. - Ang ratio ng laki ng axes sa at H.

Isinasaalang-alang ang scattering, ang daloy f δ ay tinukoy bilang mga sumusunod.

Gumastos ng tuwid. Ob. sa isang anggulo α, kung saan tg α \u003d\u003d λ δ l. μ ( pS. μ). Natanggap SA characterizes induction sa gitnang seksyon ng magneto. Daloy sa gitnang seksyon ng magneto

Air Gap.

ang de σ ay ang scattering koepisyent. Induction sa working gap.

Straight magnet.Ang expression (7-42) ay nagbibigay ng isang solusyon sa isang problema para sa magneto ng isang closed form, kung saan ang kondaktibiti ng air gaps ay maaaring kalkulahin na may katumpakan sapat para sa mga praktikal na layunin. Para sa mga direktang magneto, ang problema sa pagkalkula ng scattering stream ay medyo mahirap. Ang stream ay kinakalkula gamit ang mga prototypes na magbigkis sa lakas ng field ng magneto sa laki ng magnet.

Libreng magnetic energy.. Ito ang enerhiya na ibinibigay ng magnet ang mga puwang ng hangin. Kapag kinakalkula ang mga permanenteng magneto, ang pagpili ng materyal at ang mga kinakailangang ratio ng laki ay may posibilidad na mapakinabangan ang paggamit ng materyal na pang-akit, na binabawasan ang pinakamataas na halaga ng libreng magnetic energy.

Magnetic Energy na puro sa air gap proporsyonal sa produkto ng stream sa puwang at MDS:

Isinasaalang-alang iyon

Tumanggap

kung saan v ay ang dami ng magnet. Ang materyal ng magneto ay nailalarawan sa pamamagitan ng magnetic energy, tinutukoy sa isang yunit ng lakas ng tunog nito.

Larawan. 7-15. Sa pagpapasiya ng magnetic energy magneto

Gamit ang curve ng paglilinaw, maaari kang bumuo ng isang curve W. M \u003d f.(SA) AS. V. \u003d 1 (Larawan 7-15). Kurba W. M \u003d f.(SA) ay may maximum para sa ilang mga halaga SA at H.na tinutukoy SA 0 I. H. 0. Halos nalalapat ang isang paraan upang mahanap SA 0 I. H. 0 nang walang constructing curve. W. M \u003d f.(SA). Ang intersection point ng dayagonal ng may apat na gilid, ang mga partido na kung saan ay pantay SA R I. N. C, na may curve ng demagnetization, medyo malapit na tumutugma sa mga halaga SA 0 , N. 0. Ang natitirang induction sa R \u200b\u200bay nagbabago sa isang medyo mababa ang mga limitasyon (1-2.5), at ang mapilit na puwersa h c - sa malaki (1 - 20). Samakatuwid, ang mga materyales ay nakikilala: mababang-commissive, na W. m maliit (curve 2), mataas na commissive, na W. m malaki (curve. 1 ).

Curves return.. Sa proseso ng trabaho, maaaring magbago ang agwat ng hangin. Ipagpalagay na ang induction anchor ay ipinakilala B. 1 TG. a. isa. Na may pagpapakilala ng isang anchor, ang puwang δ mga pagbabago, at ang estado ng sistema ay tumutugma sa anggulo ngunit. 2; (Larawan 7-16) at malaking pagtatalaga sa tungkulin. Gayunpaman, ang isang pagtaas sa induction ay hindi nangyayari sa pamamagitan ng paglilinaw ng curve, ngunit ayon sa ilang iba pang curve b. 1 cD., pinangalanang return curve. Na may ganap na pagsasara (δ \u003d 0) magkakaroon kami ng induction B. 2. Kapag binabago ang agwat sa tapat na direksyon, ang mga pagbabago sa induksiyon sa pamamagitan ng curve dfb. isa. Curves return. b. 1 cD. at dfb. 1 ang mga curve ng mga pribadong siklo ng magnetization at demagnetization. Ang lapad ng loop ay karaniwang maliit, at ang loop ay maaaring palitan ang tuwid na linya b 1 d. Ang ratio δ. SA/Δ N. Ito ay tinatawag na reversible permeability ng magneto.

Pag-iipon magnets.. Sa ilalim ng pag-iipon, nauunawaan nila ang kababalaghan ng magnetic flux ng magneto sa paglipas ng panahon. Ang kababalaghan na ito ay tinutukoy ng maraming dahilan na nakalista sa ibaba.

Estruktural pag-iipon.Magnet materyal pagkatapos ng hardening o paghahagis ay may isang hindi pantay na istraktura. Sa paglipas ng panahon, ang pagpipigil na ito ay napupunta sa isang mas matatag na estado, na humahantong sa isang pagbabago sa mga halaga SA at N..

Mechanical aging.Dahil dahil sa shocks, jolts, vibrations at ang mga epekto ng mataas na temperatura na nagpapahina sa daloy ng magneto.

Magnetic aging.Tinutukoy ng epekto ng panlabas na magnetic field.

Pagpapatatag ng mga magnet.Anumang magneto bago i-install ito sa aparato ay dapat na sumailalim karagdagang proseso Pag-stabilize, pagkatapos ay pinapataas ng pang-akit na paglaban ang pagbawas ng daloy.

Structural stabilization.Binubuo ito sa karagdagang paggamot sa init, na isinasagawa sa magnetization ng magnet (kumukulo ang tempered magneto para sa 4 na oras pagkatapos ng pagsusubo). Ang mga alloy na nakabatay sa bakal, nikel at aluminyo ay hindi nangangailangan ng pag-stabilize ng istruktura.

Mechanical stabilization.Ang magnetic magnet ay napapailalim sa mga shocks, vibrations sa mga kondisyon na malapit sa mode ng operasyon.

Magnetic stabilization.Ang magnetic magnet ay nakalantad sa panlabas na larangan ng variable sign, pagkatapos na ang magnet ay nagiging mas lumalaban sa mga epekto ng mga panlabas na larangan, sa temperatura at mekanikal na mga epekto.

Kabanata 8 Electromagnetic Mechanisms.

Ang mga sistema ng paglipat ng mga magnetic fluxes ay batay sa paglipat ng magnetic flux na kamag-anak sa mga naaalis na coils.
Ang kakanyahan ng mga aparato na isinasaalang-alang sa Internet ay mayroong isang pang-akit na kung saan nagbabayad kami ng isang beses, ngunit mayroong isang magnetic field ng magneto, na kung saan walang nagbabayad ng pera.
Ang tanong ay na ito ay kinakailangan sa mga transformer na may paglipat ng magnetic fluxes upang lumikha ng naturang mga kondisyon kung saan ang field ng magneto ay mapapamahalaan at ipapadala namin ito. Matakpan. Pag-redirect kaya. Upang ang enerhiya sa switch ay minimal o unhandone

Upang isaalang-alang ang mga pagpipilian para sa mga sistemang ito, nagpasya akong mag-aral at dalhin ang iyong mga saloobin tungkol sa mga sariwang ideya.

Upang magsimula, nais kong magmukhang isang magnetic properties ng ferromagnetic materyal, atbp. Magnetic Materials. nagtataglay ng mapilit na puwersa.

Alinsunod dito, ang mapilit na puwersa na nakuha ng cycle o sa cycle ay isinasaalang-alang. Tinutukoy ni I.

Ang mapilit na puwersa ay laging mas malaki. Ang katotohanang ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa kanang kalahating eroplano ng iskedyul ng hysteresis, ang halaga ay mas malaki kaysa sa, sa pamamagitan ng halaga ng:

Sa kaliwang kalahating eroplano, sa kabaligtaran, mas mababa sa, sa pamamagitan ng magnitude. Alinsunod dito, sa unang kaso, ang mga curve ay ilalagay sa itaas ng mga curve, at sa pangalawang - sa ibaba. Ginagawa na nito ang cycle cycle.

Mapilit na puwersa

Coercive Force - (mula sa Lat. Coercitio - pagpapanatili), ang halaga ng lakas ng magnetic field na kinakailangan para sa kumpletong demagnetization ng ferro o ferrimagnetic substance. Sinusukat ito sa amps / meter (sa sistema ng Si). Ang magnitude ng coercive force ay tumutukoy sa mga sumusunod na magnetic materyales

Magnetic Materials - mababang mga materyales na mapilit, na magnetized sa saturation at magnetized sa relatibong mahina magnetic field na may boltahe ng tungkol sa 8-800 mga kotse. Pagkatapos ng pag-reclamation, hindi sila nagpapakita ng mga magnetic properties, dahil binubuo sila ng magulong-oriented na magnetized sa mga saturate area. Ang isang halimbawa ay iba't ibang bakal. Ang mas maraming mapilit na kapangyarihan ay may magnet, ito ay mas lumalaban sa mga kadahilanan ng demagnetizing. Magnetically solid materyales - materyales na may mataas na puwersa ng sapin, na may magnetized sa saturation at magnetized sa relatibong malakas na magnetic field na may boltahe sa libu-libong at sampu-sampung libo ng mga kotse. Pagkatapos ng magnetization, ang mga magnetic solids ay mananatiling permanenteng magneto dahil sa mataas na halaga ng mapilit na puwersa at magnetic induction. Ang mga halimbawa ay bihirang-lupa NDFEB at SMCO magneto, barium at strontium magnetic solid ferrites.

Sa isang pagtaas sa masa ng maliit na butil, ang radius ng kurbada ng tilapon ay nagdaragdag, at ayon sa unang batas ng Newton, ang inertness nito ay nagdaragdag.

Sa pagtaas ng magnetic induction, ang radius ng kurbada ng trajectory ay bumababa, i.e. Ang centripetal acceleration ng pagtaas ng maliit na butil. Dahil dito, sa ilalim ng aksyon ng parehong puwersa, ang pagbabago sa bilis ng maliit na butil ay mas mababa, at ang radius ng kurbada ng tilapon ay mas malaki.

Sa isang pagtaas sa singil ng maliit na butil, ang Lorentz Force ay nagdaragdag (magnetic component), samakatuwid, ang pagtaas ng centripetal acceleration.

Sa isang pagbabago sa bilis ng maliit na butil, ang radius ng kurbada ng mga pagbabago sa tilapon nito, ang pagbabago ng centripetal acceleration, na sumusunod mula sa mga batas ng mekanika.

Kung ang maliit na butil ay lumilipad sa isang homogenous magnetic field induction SA sa isang anggulo, naiiba mula sa 90 °, ang pahalang na bahagi ng bilis ay hindi nagbabago, at ang vertical na bahagi sa ilalim ng pagkilos ng puwersa ng Lorentz ay nakakuha ng centripetal acceleration, at ang maliit na butil ay naglalarawan ng bilog sa eroplanong patayo sa magnetic induction vector at bilis. Dahil sa sabay-sabay na kilusan kasama ang direksyon ng particle induction vector ay naglalarawan ng screw line, at ibabalik ito sa orihinal na pahalang sa pantay na agwat, i.e. I-cross ito sa pantay na distansya.

Ang inhibitory interaction ng magnetic fields ay EUR suable.

Sa sandaling ang circuit sa inductance ay sarado, dalawang conjugated daloy ay nagsisimula sa paligid ng konduktor. Ayon sa Lenz ng batas, positibong electric mass singil (eter) simulan ang kanilang mga kilusan ng tornilyo. Kaya ang mono upang ipaliwanag ang pagkakaroon ng magnetic action at counteraction.

Sa pamamagitan ng ito, ipinaliliwanag ko sa pagpepreno ng kapana-panabik na magnetic field at i-counter ito sa isang closed chain, na nagpapabagal sa epekto sa electric generator (mekanikal na pagpepreno o countering ang rotor ng electric generator nang wala sa loob na inilapat lakas at ang pagsalungat (pagpepreno) ng kasalukuyang foco sa insidente neodymium magnet na bumabagsak sa tubo ng tanso.

Kaunti tungkol sa mga magnetic engine.

Ang prinsipyo ng paglipat ng mga magnetic stream ay ginagamit din dito.
Ngunit mas madaling pumunta sa mga guhit.

Paano dapat gumana ang sistemang ito.

Ang average na reel ay naaalis at gumagana sa isang relatibong malawak na haba ng pulso, na nilikha sa pamamagitan ng pagpasa ng mga magnetic stream mula sa mga magnet na itinatanghal sa diagram.
Ang haba ng pulso ay tinutukoy ng inductance ng likid at ang paglaban ng pag-load.
Sa sandaling mag-expire ang oras at ang core ay nagiging magnetized, ito ay kinakailangan upang matakpan, demagnetize o minarkahan ang core mismo. Upang magpatuloy sa pagtatrabaho sa pag-load.

Views.

I-save sa mga kaklase I-save ang Vkontakte.