May 17, 2024

ניתוח קצר של כוח המשיכה של מגנטים

השאר הודעה

עבור יישומים מגנטיים, כולם מקדישים תשומת לב רבה למשיכת המגנטים. ניתן לחשב את כוח המשיכה של מגנט (מחשבון כוח משיכה). ניתן להשתמש בנוסחה הבאה לעיון. עם זאת, יש לציין כי תנאי ברירת המחדל של הנוסחה הם אידיאליים, כלומר, התפלגות השדה המגנטי אחידה מאוד. החדירות המגנטית של העצם הנמשך גבוהה מאוד (מגנטיות חלשה). חומרים כגון נירוסטה מסדרת 300 וסגסוגות ברזל אחרות אינם ישימים), העובי ושטח הספיחה מספיקים (הגדלת העובי וכוח היניקה של השטח לא יגדל, כלומר, ללא קשר לדליפה מגנטית), למרות זאת, המחושב ערך עדיין יכול לשמש רק בתור לעיון, זה לא יכול לשמש כחישוב מדויק.

F(N)=2*S(m²)*B(T)²/μ0

(ביניהם, S מייצג את אזור הספיחה, B מייצג את צפיפות השטף המגנטי של מרווח האוויר, ו-μ0 היא החדירות המגנטית של הוואקום (שהוא קבוע, μ0=4π*10-7 ).)

 

איך לשפר את המשיכה של מגנטים?

1. הגדל את אזור הספיגה
האובייקט שיימשך צריך לכסות לפחות את משטח הספיחה של המגנט, וניתן להגדיל את עובי האובייקט אם התנאים מאפשרים זאת.

Increase Adsorption Area

 

כאשר מגנט מושך צלחת ברזל:
ככל ששטח הספיחה בין לוח הברזל למגנט גדול יותר, כך גדל כוח היניקה בין המגנט ללוח הברזל. כאשר שטח הספיחה שווה לשטח המגנט, הנטייה של כוח היניקה לעלות תואט בהדרגה. כאשר לוח הברזל גדול מספיק, הוא יגדל. השטח של לוח הברזל עשוי שלא לשפר את כוח היניקה;
כאשר שטח לוח הברזל זהה, כאשר עובי לוח הברזל דק, הגדלת עובי לוח הברזל יכולה להגביר את כוח היניקה. כאשר לוח הברזל עבה יותר, העלייה בכוח היניקה הנגרמת מהגדלת עובי לוח הברזל תתיישר בהדרגה עד שלא יחול שיפור.

 

2. הגדל את צפיפות השטף המגנטי של פער האוויר

Increase The Air Gap Magnetic Flux Density

מתרשים הדמיית השדה המגנטי, אנו יכולים לראות כי לאחר שינוי המגנט למגנטיזציה דו-קוטבית, דליפת השטף המגנטי מצטמצמת באופן משמעותי, וחלק גדול מקווי השדה המגנטי יוצרים לולאת מעגל מגנטי סגור בתוך חתיכת הברזל הנספחת.

From the magnetic field simulation diagram

אם מספר הקטבים גדל עוד יותר ומוסיפים יריעה מוליכה מגנטית לתחתית המגנט, הדליפה המגנטית תצטמצם עוד יותר וכוח היניקה ישתפר עוד יותר.

magnet

מגמת העיצוב הנוכחית של חלקים מגנטיים היא למקסם את ניצול השדה המגנטי. באמצעות תכנון של מעגלים מגנטיים רב קוטביים או מעגלים מגנטיים של הלבך, או בהנחיה של חומרים מסוימים בעלי חדירות מגנטית גבוהה, השדה המגנטי יכול לעבור דרך כמה שיותר מהאובייקט. משיכת חפצים יוצרת לולאה סגורה של המעגל המגנטי. יישומים אופייניים כוללים:

מגנטים מגומי מיועדים למגנטיזציה רב-מפלסית, חלקם דו-צדדיים רב-קוטביים, וחלקם רב-קוטביים חד-צדדיים. ביצועי המגנטים של מגנטים מגומיים נמוכים מאוד, אך לאחר עיצוב מעגל מגנטי רב-קוטבי, השדה המגנטי מופץ בצפיפות על פני השטח. הדליפה המגנטית קטנה מאוד במהלך הספיחה, וכתוצאה מכך אפקט ספיחה טוב יותר;

Rubber magnets

מכשירים מגנטיים כגון אמצעי יניקה לדלת מונחים על ידי יריעות חדירות מגנטיות. בעת ספיחה, המעגל המגנטי כמעט נוצר מהאובייקט שיש לספוח. באופן זה, קצב הניצול של השדה המגנטי גבוה מאוד. החוויה האינטואיטיבית היא של מכשיר יניקה מגנטי קטן. , כוח היניקה הוא עצום במגע ישיר.

שלח החקירה