Сила притяжения магнитов и магнитных притягивающих устройств
http://www.магнит-навсегда.ком
Для магнитных приложений все очень обеспокоены магнитным притяжением магнитов. Всасывающую силу магнита можно рассчитать (используя калькулятор натяжения), и следующую формулу можно использовать в качестве справочной. Однако следует отметить, что условия по умолчанию формулы очень идеальны, то есть распределение магнитного поля очень равномерное, магнитная проницаемость притягиваемого объекта очень высокая (слабые магнитные материалы, такие как нержавеющая сталь серии 300 и другие ферросплавы, не могут быть использованы), а толщина и площадь адсорбции достаточны (увеличение толщины и площади не приведет к дальнейшему увеличению всасывающей силы, то есть без учета магнитной утечки). Тем не менее, рассчитанное значение можно использовать только в качестве справочной величины и нельзя использовать для точного расчета. F (Н)=2 * S (м²) * B (Тл)²/μ 0, где S представляет собой площадь адсорбции, B представляет собой плотность магнитного потока воздушного зазора, а μ 0 — магнитная проницаемость вакуума (которая является константой, μ 0=4 π * 10-7).
Как увеличить притяжение магнитов? Из формулы видно, что сила всасывания магнита прямо пропорциональна площади адсорбции и плотности магнитного потока воздушного зазора. Видно, что увеличение площади адсорбции и улучшение плотности магнитного потока воздушного зазора являются двумя основными способами увеличения силы всасывания магнита. 1. Увеличение площади адсорбции должно, по крайней мере, охватывать поверхность магнитной адсорбции, и если позволяют условия, можно увеличить толщину адсорбируемого материала.
Когда магнит притягивается к железной пластине: чем больше площадь адсорбции между железной пластиной и магнитом, тем больше сила всасывания между магнитами. Когда площадь адсорбции равна площади магнита, тенденция увеличения силы всасывания будет постепенно замедляться. Когда железная пластина достаточно большая, увеличение площади железной пластины может не привести к дальнейшему увеличению силы всасывания; Когда площадь железной пластины одинакова, увеличение толщины железной пластины может усилить силу всасывания. Когда железная пластина толще, увеличение толщины железной пластины будет постепенно сглаживать увеличение силы всасывания, пока не будет дальнейшего улучшения.
2. Увеличение плотности магнитного потока воздушного зазора. Когда площадь адсорбции S остается постоянной, поиск способа увеличения плотности магнитного потока воздушного зазора и уменьшения магнитного потока утечки является более эффективным способом улучшения силы всасывания. Многополюсное намагничивание может эффективно уменьшить магнитный поток утечки.
Из диаграммы моделирования магнитного поля видно, что после изменения магнита на биполярное намагничивание рассеянное магнитное поле значительно уменьшается, а большая часть линий магнитного поля образует контур магнитной цепи внутри адсорбированного железного листа.
Если число полюсов еще больше увеличить и добавить магнитную пластину в нижней части магнита, то рассеяние магнитного потока еще больше уменьшится, а сила всасывания еще больше увеличится.
Современная тенденция в проектировании магнитных компонентов заключается в максимальном использовании магнитных полей путем проектирования многополюсных магнитных цепей или магнитных цепей Хальбека, или использования материалов с высокой магнитной проницаемостью для максимально возможного направления магнитного поля через притягиваемый объект, образуя петлю магнитной цепи. Типичные области применения включают: резиновые магнитные листы, предназначенные для многоступенчатого намагничивания, некоторые с двухсторонними мультиполями, а некоторые с односторонними мультиполями. Магнитные характеристики резиновых магнитов очень низкие, но благодаря конструкции многополюсной магнитной цепи магнитное поле плотно распределяется по поверхности, что приводит к минимальной магнитной утечке во время адсорбции и обеспечивает хороший эффект адсорбции;
Проектирование компонентов магнитного притяжения нельзя отделить от рассмотрения расстояния адсорбции. Все вышеперечисленное основано на адсорбции прямого контакта. Если расстояние изменяется, сила всасывания часто сильно меняется. На следующем рисунке показано несколько типичных устройств магнитного притяжения с одним магнитом, а многополюсные магнитные компоненты следуют аналогичному правилу. Чем больше полюсов, тем больше сила всасывания при нулевом расстоянии, но тем очевиднее ослабление с увеличением расстояния.