Πώς να σχεδιάσουν μόνιμοι μαγνήτες

Ένα μόνιμο μαγνήτη είναι ένα υλικό ικανό να παράγει ένα μαγνητικό πεδίο . Τα υλικά αυτά συνήθως είναι κατασκευασμένα από ένα από τα τρία σιδηρομαγνητικών στοιχείων : κοβάλτιο, νικέλιο ή σίδηρο. Τα μαγνητικά υλικά χρησιμοποιούνται σε όλη πολλές τεχνολογίες , από τους σκληρούς δίσκους του υπολογιστή που έχουν νανομέτρων μεγέθους μαγνήτες , σε μεγάλες ηλεκτρικούς κινητήρες που βασίζονται σε μαγνήτες για την προώθηση. Ο σχεδιασμός ενός μόνιμου μαγνήτη είναι μια πολύπλοκη διαδικασία και συνήθως περιλαμβάνει την επιλογή ενός υλικού , το μέγεθος και τη γεωμετρία . Δοκιμή μπορεί να επιτευχθεί μόνον με το κτίριο ο μαγνήτης . Τα πράγματα που θα χρειαστείτε
πεπερασμένων στοιχείων
λογισμικού λογιστικών φύλλων
Gauss μέτρο

Παρουσίαση Περισσότερες οδηγίες
Η 1

Αποφασίστε σχετικά με τις προδιαγραφές σχεδιασμού . Υπάρχουν γενικά δύο σημαντικοί παράγοντες που εξετάζουν κατά το σχεδιασμό ενός μόνιμου μαγνήτη . Πρώτον, η πυκνότητα μαγνητικής ροής (Β) είναι ένα μέτρο της δύναμης του πεδίου και αυτό εξαρτάται από το υλικό που χρησιμοποιείται, καθώς και τις διαστάσεις του υλικού . Δεύτερον, η απομαγνήτιση ( Hc ) ενός υλικού είναι ένα μέτρο του πόσο εύκολα το μαγνητικό πεδίο αλλάζει από θετικό σε αρνητικό . Για να σχεδιάσουμε ένα μόνιμο μαγνήτη , τόσο από τις ποσότητες αυτές πρέπει να υπολογίζεται για τη συγκεκριμένη εφαρμογή . 2

Επιλέξτε ένα υλικό . Το υλικό που επιλέγεται εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις προδιαγραφές σχεδιασμού . Οι μόνιμων μαγνητικών υλικών συνήθως κατασκευάζονται από κράματα σπάνιων γαιών, όπως σαμάριο κοβάλτιο ή νεοδυμίου σιδήρου βορίου . Για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή πυκνότητα μαγνητικής ροής ( όπως είναι οι κινητήρες ) , ένα υλικό όπως νεοδύμιο βορίου σιδήρου θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί , δεδομένου ότι έχει μια υψηλή πυκνότητα μαγνητικής ροής . Αν είναι μικρότερα πεδία που απαιτούνται , επιλέγοντας ένα υλικό όπως alnico θα αρκούσε .
Εικόνων 3

Επιλέξτε τις διαστάσεις του υλικού . Οι διαστάσεις του μαγνήτη θα είναι τελικά ο αποφασιστικός παράγοντας κατά το μαγνητικό πεδίο που παράγεται . Το μαγνητικό πεδίο κλίμακες με τον όγκο του υλικού. Κάποιος μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα πεπερασμένων στοιχείων , όπως COMSOL να διαμορφώσει το τελικό πεδίο που παράγεται . Για να γίνει αυτό , κάποιος πρέπει απλά να εισάγετε τη γεωμετρία του μαγνήτη , σε συνδυασμό με την πυκνότητα μαγνητικής ροής του υλικού .
Η 4

Αγοράστε το μαγνητικό υλικό και να το δοκιμάσετε . Κατασκευή των μόνιμων μαγνητών στο εργαστήριο δεν είναι συνήθως δυνατή δεδομένου ότι είναι μια εξειδικευμένη διαδικασία . Τυπικά, το μαγνητικό υλικό φέρεται από μία εξωτερική εταιρεία και στη συνέχεια κατεργασία στην επιθυμητή γεωμετρία. Για να δοκιμαστεί η τελική μόνιμο μαγνήτη θα χρειαστεί μετρητή Gauss , η οποία είναι μια φορητή ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μαγνητικών πεδίων .
Η 5

μέτρηση του μαγνητικού πεδίου . Για να γίνει αυτό , τοποθετήστε τον καθετήρα του μετρητή Gauss δίπλα στην επιθυμητή θέση του μόνιμου μαγνήτη . Η ένταση του μαγνητικού πεδίου θα εμφανιστεί στην οθόνη του μετρητή Gauss .
Η
εικόνων