постоянни магнити. Магнитно поле на постоянни магнити

Има два основни типа магнити: постоянни и електромагнити. Възможно е да се определи какво е постоянен магнит въз основа на основното му свойство. Постоянният магнит получава името си от факта, че неговият магнетизъм е винаги "включен". Той генерира собствено магнитно поле, за разлика от електромагнита, който е направен от тел, увита около желязна сърцевина и изисква протичане на ток, за да създаде магнитно поле.

История на изучаването на магнитните свойства

Преди векове хората са открили, че някои видове скали имат оригинални характеристики: те са привлечени от железни предмети. Споменаването на магнетит се намира в древни исторически хроники: преди повече от две хиляди години в Европа и много по-рано в Източна Азия. Първоначално е оценен като любопитен обект.

По-късно магнетитът е използван за навигация, като е установено, че има тенденция да заема определена позиция, когато му се даде свободата да се върти. Научно изследване на П. Перегрин през 13-ти век показва, че стоманата може да придобие тези характеристики след натриване с магнетит.

Магнетизираните обекти имаха два полюса: "северен" и "южен", спрямо магнитното поле на Земята. Както открива Перегрин, не е възможно да се изолира един от полюсите чрез разрязване на фрагмент от магнетит на две - всеки отделен фрагмент има свой собствен чифт полюси като резултат.

Според днешните представи магнитното поле постоянни магнитие получената ориентация на електроните в една и съща посока. Само някои видове материали взаимодействат с магнитни полета, много по-малък брой от тях са в състояние да поддържат постоянно магнитно поле.

Свойства на постоянните магнити

Основните свойства на постоянните магнити и полето, което създават са:

наличието на два полюса;
противоположните полюси се привличат и подобните на полюсите се отблъскват (както положителните и отрицателните заряди);
магнитната сила незабележимо се разпространява в пространството и преминава през предмети (хартия, дърво);
има увеличение на интензитета на МП в близост до полюсите.

Постоянните магнити поддържат МТ без външна помощ. Материалите в зависимост от магнитните свойства се разделят на основните типове:

феромагнетици - лесно се магнетизират;
парамагнетици - намагнетизирани с голяма трудност;
диамагнетици - имат тенденция да отразяват външното МП чрез намагнитване в обратна посока.

важно!Меките магнитни материали като стомана провеждат магнетизъм, когато са прикрепени към магнит, но това спира, когато той бъде отстранен. Постоянните магнити са направени от магнитно твърди материали.

Как работи постоянният магнит

Работата му е свързана със структурата на атома. Всички феромагнетици създават естествено, макар и слабо магнитно поле, благодарение на електроните, обграждащи ядрата на атомите. Тези групи от атоми могат да се ориентират в една посока и се наричат магнитни домени. Всеки домейн има два полюса: северен и южен. Когато феромагнитен материал не е намагнетизиран, неговите региони са ориентирани в произволни посоки и техните MF взаимно се компенсират.

За да се създадат постоянни магнити, феромагнитите се нагряват при много високи температурии са изложени на силно външно МП. Това води до факта, че отделните магнитни домейни вътре в материала започват да се ориентират в посоката на външния MF, докато всички домейни се подравнят, достигайки точката на магнитно насищане. След това материалът се охлажда и подравнените домейни се фиксират на място. След премахването на външния MF, магнитно твърдите материали ще запазят повечето от своите домейни, създавайки постоянен магнит.

Характеристики на постоянен магнит

Магнитната сила се характеризира с остатъчна магнитна индукция. Определен бр. Това е силата, която остава след изчезването на външното МТ. Измерва се в тестове (Tl) или гаус (Gs);
Коерцитивност или устойчивост на размагнитване - Ns. Измерено в A / m. Показва какъв трябва да бъде интензитета на външното МП, за да се размагнити материала;
Максимална енергия - BHmax. Изчислено чрез умножаване на остатъчната магнитна сила Br и коерцитивната сила Hc. Измерено в MGSE (мегагауссерстед);
Температурният коефициент на остатъчната магнитна сила е Тс на Br. Характеризира зависимостта на Br от температурната стойност;
Tmax е най-високата температурна стойност, при която постоянните магнити губят свойствата си с възможност за обратно възстановяване;
Tcur е най-високата температурна стойност, при която магнитният материал трайно губи свойствата си. Този индикатор се нарича температура на Кюри.

Индивидуалните характеристики на магнита се променят с температурата. При различни значениятемператури различните видове магнитни материали работят по различен начин.

важно!Всички постоянни магнити губят процент магнетизъм с повишаване на температурата, но с различна скорост в зависимост от техния тип.

Видове постоянни магнити

Има общо пет вида постоянни магнити, всеки от които е направен по различен начин въз основа на материали с различни свойства:

алнико;
ферити;
редкоземни SmCo на базата на кобалт и самарий;
неодимов;
полимерни.

Алнико

Това са постоянни магнити, съставени основно от комбинация от алуминий, никел и кобалт, но могат да включват и мед, желязо и титан. Благодарение на свойствата на магнитите Alnico, те могат да работят при най-високи температури, като същевременно запазват своя магнетизъм, но те се демагнетизират по-лесно от ферит или редкоземни SmCo. Те бяха първите масово произвеждани постоянни магнити, които замениха магнетизираните метали и скъпите електромагнити.

Приложение:

електродвигатели;
топлинна обработка;
лагери;
аерокосмически превозни средства;
военно оборудване;
оборудване за високотемпературно товарене и разтоварване;
микрофони.

Ферити

За производството на феритни магнити, известни още като керамика, се използват стронциев карбонат и железен оксид в съотношение 10/90. И двата материала са в изобилие и са икономически достъпни.

Поради ниските производствени разходи, устойчивостта на топлина (до 250°C) и корозия, феритните магнити са едни от най-популярните за ежедневна употреба. Те имат по-голяма вътрешна коерцитивност от алнико, но по-малка магнитна сила от неодимовите колеги.

Приложение:

звукови високоговорители;
системи за сигурност;
големи плочи магнити за отстраняване на замърсяване с желязо от технологични линии;
електродвигатели и генератори;
медицински инструменти;
повдигащи магнити;
магнити за морско търсене;
устройства, базирани на работа на вихрови токове;
превключватели и релета;
спирачки.

Редкоземни магнити SmCo

Кобалтовите и самариеви магнити работят в широк температурен диапазон, имат високи температурни коефициенти и висока устойчивост на корозия. Този тип запазва своите магнитни свойства дори при температури под абсолютната нула, което ги прави популярни за използване в криогенни приложения.

Приложение:

турботехника;
съединители на помпи;
мокри среди;
високотемпературни устройства;
миниатюрни електрически състезателни автомобили;
електронни устройства за работа в критични условия.

Неодимови магнити

Най-силните съществуващи магнити, състоящи се от сплав от неодим, желязо и бор. Благодарение на тях голяма сила, дори миниатюрните магнити са ефективни. Това осигурява гъвкавост на употреба. Всеки човек е постоянно до един от неодимовите магнити. Те са например в смартфон. Производството на електродвигатели, медицинско оборудване, радиоелектроника разчита на тежкотоварни неодимови магнити. Благодарение на тяхната супер сила, огромна магнитна сила и устойчивост на размагнитване, могат да бъдат произведени проби до 1 mm.

Приложение:

твърди дискове;
звуковъзпроизвеждащи устройства - микрофони, акустични сензори, слушалки, високоговорители;
протези;
магнитни съединителни помпи;
устройства за затваряне на врати;
двигатели и генератори;
брави за бижута;
ЯМР скенери;
магнитотерапия;
ABS сензори в автомобили;
подемно оборудване;
магнитни сепаратори;
рийд ключове и др.

Гъвкавите магнити съдържат магнитни частици в полимерно свързващо вещество. Те се използват за уникални устройства, където е невъзможно да се инсталират твърди аналози.

Приложение:

дисплейна реклама - бързо фиксиране и бързо премахване на изложения и събития;
знаци за превозни средства, образователни училищни табла, фирмени лога;
играчки, пъзели и игри;
маскиращи повърхности за боядисване;
календари и магнитни отметки;
уплътнения за прозорци и врати.

Повечето постоянни магнити са крехки и не трябва да се използват като структурни елементи. Изработват се в стандартни форми: пръстени, пръти, дискове и индивидуални: трапец, дъги и др. Поради високото съдържание на желязо неодимовите магнити са податливи на корозия, поради което са покрити отгоре с никел, неръждаема стомана, тефлон, титан, каучук и други материали.

Видео

За да разберете как да увеличите силата на магнита, трябва да разберете процеса на намагнитване. Това ще се случи, ако магнитът се постави във външно магнитно поле с противоположната страна на оригиналната. Увеличаването на мощността на електромагнита възниква, когато захранването с ток се увеличи или навивките на намотката се умножат.

Можете да увеличите силата на магнита, като използвате стандартен набор от необходимо оборудване: лепило, набор от магнити (необходими са постоянни), източник на ток и изолиран проводник. Те ще са необходими за прилагане на тези методи за увеличаване на силата на магнита, които са представени по-долу.

Укрепване с по-силен магнит

Този метод се състои в използването на по-мощен магнит за укрепване на оригиналния. За изпълнение е необходимо един магнит да се постави във външно магнитно поле на друг, който има по-голяма мощност. За същата цел се използват и електромагнити. След задържане на магнита в полето на друг ще настъпи усилване, но спецификата е в непредсказуемостта на резултатите, тъй като такава процедура ще работи индивидуално за всеки елемент.

Укрепване чрез добавяне на други магнити

Известно е, че всеки магнит има два полюса и всеки привлича противоположния знак на другите магнити, а съответният не привлича, а само отблъсква. Как да увеличите силата на магнит с помощта на лепило и допълнителни магнити. Тук се предполага да се добавят други магнити, за да се увеличи общата мощност. В крайна сметка, колкото повече магнити, съответно, ще има повече сила. Единственото нещо, което трябва да имате предвид, е закрепването на магнити с еднакви полюси. В процеса те ще се отблъскват, според законите на физиката. Но предизвикателството е да останем заедно въпреки физическите предизвикателства. По-добре е да използвате лепило, което е предназначено за свързване на метали.

Метод на усилване с помощта на точката на Кюри

В науката съществува понятието точка на Кюри. Усилването или отслабването на магнита може да стане чрез нагряване или охлаждане спрямо тази точка. Така че нагряването над точката на Кюри или силното охлаждане (много под нея) ще доведе до демагнетизация.

Трябва да се отбележи, че свойствата на магнита по време на нагряване и охлаждане спрямо точката на Кюри имат свойство на скок, тоест, след като постигнете правилната температура, можете да увеличите неговата мощност.

Метод #1

Ако възникне въпросът, как да направите магнита по-силен, ако силата му е регулируема токов удар, тогава това може да стане чрез увеличаване на тока, който се подава към намотката. Тук има пропорционално увеличение на мощността на електромагнита и подаването на ток. Основното нещо е ⸺ постепенно захранване, за да се предотврати прегаряне.

Метод #2

За да се приложи този метод, е необходимо да се увеличи броят на завоите, но дължината трябва да остане непроменена. Тоест можете да направите един или два допълнителни реда тел, така че общият брой на завъртания да стане по-голям.

Този раздел обсъжда начини за увеличаване на силата на магнит у дома, за експерименти, които можете да поръчате на уебсайта на MirMagnit.

Укрепване на конвенционален магнит

Много въпроси възникват, когато обикновените магнити престанат да изпълняват преките си функции. Това често се дължи на факта, че домакинските магнити не са, всъщност те са намагнетизирани метални части, които губят свойствата си с течение на времето. Невъзможно е да се увеличи мощността на такива части или да се върнат техните свойства, които са били първоначално.

Трябва да се отбележи, че прикрепването на магнити към тях, дори и по-мощни, няма смисъл, тъй като, когато са свързани с обратни полюси, външното поле става много по-слабо или дори неутрализирано.

Това може да се провери с обикновена домакинска перде против комари, която трябва да се затвори в средата с магнити. Ако по-мощни са прикрепени към слабите първоначални магнити отгоре, тогава в резултат на това завесата като цяло ще загуби свойствата на връзката с помощта на привличане, тъй като противоположните полюси взаимно неутрализират външните си полета от всяка страна.

Експерименти с неодимови магнити

Neomagnet е доста популярен, неговият състав: неодим, бор, желязо. Такъв магнит има висока мощност и е устойчив на размагнитване.

Как да подсилим неодима? Неодимът е много податлив на корозия, т.е. бързо ръждясва, така че неодимовите магнити са покрити с никел, за да се увеличи експлоатационният им живот. Те също приличат на керамика, лесно се чупят или цепят.

Но няма смисъл да се опитвате изкуствено да увеличите силата му, защото той е постоянен магнит, има определено ниво на сила за себе си. Ето защо, ако трябва да имате по-мощен неодим, по-добре е да го закупите, като вземете предвид желаната сила на новия.

Заключение: статията разглежда темата как да се увеличи силата на магнита, включително как да се увеличи мощността на неодимовия магнит. Оказва се, че има няколко начина за увеличаване на свойствата на магнита. Защото има просто магнетизиран метал, чиято сила не може да се увеличи.

Повечето прости начини: с помощта на лепило и други магнити (те трябва да бъдат залепени с еднакви полюси), както и по-мощен, във външното поле на който трябва да се намира оригиналният магнит.

Разглеждат се методи за увеличаване на силата на електромагнита, които се състоят в допълнително навиване с проводници или усилване на потока от ток. Единственото нещо, което трябва да вземете предвид, е силата на тока за безопасност и сигурност на устройството.

Обикновените и неодимовите магнити не могат да се поддадат на увеличаване на собствената си мощност.

Преобразуване на енергията на електромагнитното поле

Същност на изследването:

Основната посока на изследването е изследването на теоретичната и техническата осъществимост на създаването на устройства, които генерират електричество поради открития от автора физически процес на преобразуване на енергията на електромагнитното поле. Същността на ефекта се състои в това, че при добавяне на електромагнитни полета (постоянни и променливи) се добавят не енергии, а амплитуди на полетата. Енергията на полето е пропорционална на квадрата на амплитудата на общото електромагнитно поле. В резултат на това, с просто добавяне на полета, енергията на общото поле може да бъде многократно по-голяма от енергията на всички първоначални полета поотделно. Това свойство на електромагнитното поле се нарича неадитивност на енергията на полето. Например, при добавяне на три плоски дискови постоянни магнита в купчина, енергията на общото магнитно поле се увеличава девет пъти! Подобен процес възниква по време на добавянето на електромагнитни вълни в захранващи линии и резонансни системи. Енергията на общата стояща електромагнитна вълна може да бъде многократно по-голяма от енергията на вълните и електромагнитното поле преди добавянето. В резултат на това общата енергия на системата се увеличава. Процесът се описва с проста формула за енергия на полето:

При добавяне на три постоянни дискови магнита, обемът на полето намалява с фактор три, а обемната енергийна плътност на магнитното поле се увеличава с фактор девет. В резултат на това енергията на общото поле на трите магнита заедно се оказва три пъти по-голяма от енергията на трите разединени магнита.

При добавяне на електромагнитни вълни в един обем (в захранващи линии, резонатори, намотки също има увеличение на енергията на електромагнитното поле в сравнение с първоначалната).

Теорията на електромагнитното поле демонстрира възможността за генериране на енергия чрез пренос (транс-) и добавяне на електромагнитни вълни и полета. Теорията за преобразуване на енергията на електромагнитните полета, разработена от автора, не противоречи на класическата електродинамика. Идеята за физическия континуум като свръхплътна диелектрична среда с огромна латентна маса енергия води до факта, че физическо пространствоима енергия и трансгенерацията не нарушава пълния закон за запазване на енергията (като се вземе предвид енергията на околната среда). Неадитивността на енергията на електромагнитното поле показва, че за електромагнитно поле простото изпълнение на закона за запазване на енергията не се осъществява. Например, в теорията на вектора на Умов-Пойнтинг, добавянето на векторите на Пойнтинг води до факта, че електрическите и магнитните полета се добавят едновременно. Следователно, например, при добавяне на три вектора на Пойнтинг, общият вектор на Пойнтинг се увеличава с фактор девет, а не три, както изглежда на пръв поглед.

Резултати от изследването:

Възможността за получаване на енергия чрез добавяне на електромагнитни вълни на изследвания е изследвана експериментално в различни видове захранващи линии - вълноводни, двупроводни, лентови, коаксиални. Честотният диапазон е от 300 MHz до 12,5 GHz. Мощността се измерваше както директно - с ватметри, така и косвено - с детекторни диоди и волтметри. В резултат на това при извършване на определени настройки във фидерните линии бяха получени положителни резултати. При добавяне на амплитудите на полетата (в товари), разпределената мощност в товара надвишава мощността, подадена от различни канали (използвани са делители на мощността). Най-простият експеримент, илюстриращ принципа на добавяне на амплитудата, е експеримент, при който три тясно насочени антени работят във фаза на един приемник, към който е свързан ватметър. Резултатът от този опит: записаната мощност на приемащата антена е девет пъти по-голяма от всяка предавателна антена поотделно. При приемната антена се добавят амплитудите (три) от трите предавателни антени и мощността на приемане е пропорционална на квадрата на амплитудата. Тоест, при добавяне на три синфазни амплитуди, приемащата мощност се увеличава девет пъти!

Трябва да се отбележи, че смущенията във въздуха (вакуум) са многофазни, различават се по редица начини от смущенията във захранващите линии, резонаторите на кухината, стоящи вълни ah в намотки и т.н. В така наречената класическа интерферентна картина се наблюдава както добавяне, така и изваждане на амплитудите на електромагнитното поле. Следователно, като цяло, при многофазни смущения нарушението на закона за запазване на енергията има локален характер. В резонатор или при наличие на стоящи вълни във фидерните линии суперпозицията на електромагнитните вълни не е придружена от преразпределение на електромагнитното поле в пространството. В този случай в четвърт и полувълнови резонатори се получава само добавяне на амплитудите на полето. Енергията на вълните, обединени в един обем, идва от енергията, преминала от генератора в резонатора.

Експерименталните изследвания напълно потвърждават теорията за трансгенерацията. От микровълновата практика е известно, че дори при нормална електрическа повреда във захранващите линии мощността надвишава мощността, подадена от генератора. Например, вълновод, проектиран за микровълнова мощност от 100 MW, се пробива чрез добавяне на две микровълнови мощности от 25 MW всяка - чрез добавяне на две противоположно разпространяващи се микровълнови вълни във вълновода. Това може да се случи, когато микровълновата мощност се отрази от края на линията.

Редица оригинални електрически схемиза генериране на енергия с помощта различни видовенамеса. Основният честотен диапазон е метър и дециметър (UHF), до сантиметър. Въз основа на трансгенерацията е възможно да се създадат компактни автономни източници на електроенергия.

а) Обща информация.За създаване на постоянно магнитно поле в редица електрически устройства се използват постоянни магнити, които са изработени от магнитно твърди материали с широк хистерезис (фиг. 5.6).

Работата на постоянен магнит възниква в областта от Н=0преди H \u003d - H s.Тази част от цикъла се нарича крива на размагнитване.

Помислете за основните връзки в постоянен магнит, който има формата на тороид с една малка междина b(фиг.5.6). Поради формата на тороид и малка междина, разсеяните потоци в такъв магнит могат да бъдат пренебрегнати. Ако празнината е малка, тогава магнитното поле в нея може да се счита за равномерно.

Фиг.5.6. Крива на размагнитване на постоянен магнит

Ако изкълчването се пренебрегне, тогава индукцията в междината AT &и вътре в магнита ATса същите.

Въз основа на общия текущ закон в интеграцията със затворен цикъл 1231 ориз. получаваме:

Фиг.5.7. Постоянен магнит с форма на тороид

По този начин напрегнатостта на полето в междината е насочена противоположно на напрегнатостта на полето в тялото на магнита. За DC електромагнит с подобна форма на магнитната верига, без да се взема предвид насищането, можете да напишете:.

Сравнявайки, може да се види, че в случай на постоянен магнит n. c, което създава поток в работната междина, е произведението на напрежението в тялото на магнита и неговата дължина с обратен знак - Хл.

Възползвайки се от факта, че

, (5.29)

, (5.30)

където С- площта на полюса; - проводимост на въздушната междина.

Уравнението е уравнението на права линия, минаваща през началото на втория квадрант под ъгъл a спрямо оста з. Като се има предвид мащабът на индукцията т ви напрежение t nъгъл a се определя от равенството

Тъй като индукцията и силата на магнитното поле в тялото на постоянен магнит са свързани с крива на размагнитване, пресечната точка на тази права линия с кривата на размагнитване (точка НОна фиг.5.6) и определя състоянието на сърцевината при дадена междина.

С затворена верига и

С растеж bпроводимост на работната междина и tgaнамалява, индукцията в работната междина намалява и силата на полето вътре в магнита се увеличава.

Една от важните характеристики на постоянния магнит е енергията на магнитното поле в работната междина W t.Като се има предвид, че полето в празнината е равномерно,

Заместваща стойност зполучаваме:

, (5.35)

където V M е обемът на тялото на магнита.

Така енергията в работната междина е равна на енергията вътре в магнита.

Продуктова зависимост B(-H)в индукционната функция е показано на фиг.5.6. Очевидно за точка C, където B(-H)достигне максималната си стойност, енергията във въздушната междина също достига максималната си стойност и от гледна точка на използването на постоянен магнит тази точка е оптимална. Може да се покаже, че точката C, съответстваща на максимума на продукта, е точката на пресичане с кривата на размагнитване на лъча ДОБРЕ,през точка с координати и .

Нека разгледаме по-подробно влиянието на празнината bот количеството на индукцията AT(фиг.5.6). Ако намагнитването на магнита е извършено с празнина b, то след отстраняването на външното поле в тялото на магнита ще се установи индукция, съответстваща на точката НО.Позицията на тази точка се определя от празнината b.

Намалете разликата до стойността , тогава

. (5.36)

С намаляване на празнината индукцията в тялото на магнита се увеличава, но процесът на промяна на индукцията не следва кривата на демагнетизиране, а по клона на частна хистерезисна верига AMD.Индукция AT 1 се определя от точката на пресичане на този клон с лъч, начертан под ъгъл спрямо оста - Х(точка Д).

Ако увеличим празнината отново до стойността b, тогава индукцията ще спадне до стойността AT,и зависимост B (H)ще се определят от клона ДНКчастен контур на хистерезис. Обикновено частична хистерезисна верига AMDNAдостатъчно тясна и заменена с права AD,която се нарича обратна линия. Наклонът към хоризонталната ос (+ H) на тази права се нарича коефициент на връщане:

. (5.37)

Характеристиката на размагнитване на материала обикновено не е дадена изцяло, а са дадени само стойностите на индукция на насищане. B s ,остатъчна индукция в g,коерцитивна сила N s. За да се изчисли магнит, е необходимо да се знае цялата крива на размагнитване, която за повечето магнитно твърди материали е добре апроксимирана от формулата

Кривата на размагнитване, дадена с (5.30), може лесно да се начертае графично, ако се знае B s , B r .

б) Определяне на потока в работната междина за дадена магнитна верига. В реална система с постоянен магнит потокът в работната междина се различава от потока в неутралната секция (в средата на магнита) поради наличието на блуждаещи и изкривяващи се потоци (фиг.).

Дебитът в неутралната секция е равен на:

, (5.39)

къде е потокът в неутралната секция;

Изпъкнал поток на полюсите;

Разсейване на потока;

работния процес.

Коефициентът на разсейване o се определя от равенството

Ако приемем, че тече създаден от същата магнитна потенциална разлика, тогава

. (5.41)

Намираме индукцията в неутралната секция, като дефинираме:

и използвайки кривата на размагнитване Фиг.5.6. Индукцията в работната междина е равна на:

тъй като потокът в работната междина е няколко пъти по-малък от потока в неутралната секция.

Много често намагнитването на системата се случва в несглобено състояние, когато проводимостта на работната междина е намалена поради липсата на части от феромагнитен материал. В този случай изчислението се извършва чрез директно връщане. Ако потоците на изтичане са значителни, тогава изчислението се препоръчва да се извършва по секции, както и в случай на електромагнит.

Разсеяните потоци в постоянните магнити играят много по-голяма роля, отколкото в електромагнитите. Факт е, че магнитната проницаемост на твърдите магнитни материали е много по-ниска от тази на меките магнитни материали, от които се правят системи за електромагнити. Разсеяните потоци причиняват значителен спад в магнитния потенциал по постоянния магнит и намаляват n. c, а оттам и потокът в работната междина.

Коефициентът на разсейване на завършените системи варира в доста широк диапазон. Изчисляването на коефициента на разсейване и потоците на разсейване е свързано с големи трудности. Ето защо, когато се разработва нов дизайн, се препоръчва да се определи стойността на коефициента на разсейване на специален модел, в който постоянният магнит се заменя с електромагнит. Намагнитващата намотка се избира така, че да се получи необходимия поток в работната междина.

Фиг.5.8. Магнитна верига с постоянен магнит и потоци на изтичане и изкривяване

в) Определяне на размерите на магнита според необходимата индукция в работната междина.Тази задача е дори по-трудна от определянето на потока с известни размери. Когато се избират размерите на магнитна верига, обикновено се стреми да се гарантира, че индукцията На 0и напрежение H 0в неутралната част съответства на максималната стойност на продукта N 0 V 0 .В този случай обемът на магнита ще бъде минимален. За избора на материали са дадени следните препоръки. Ако се изисква да се получи голяма стойност на индукция при големи междини, тогава най-подходящият материал е magnico. Ако е необходимо да се създадат малки индукции с голяма празнина, тогава може да се препоръча alnisi. При малки работни междини и голяма стойност на индукцията е препоръчително да използвате alni.

Напречното сечение на магнита се избира от следните съображения. Индукцията в неутралната секция е избрана равна на На 0.След това потокът в неутралната секция

където е напречното сечение на магнита

.
Стойности на индукция в работната междина В rи площта на полюса са дадени стойности. Най-трудно е да се определи стойността на коефициента разсейване.Стойността му зависи от конструкцията и индукцията в ядрото. Ако напречното сечение на магнита се оказа голямо, тогава се използват няколко магнита, свързани паралелно. Дължината на магнита се определя от условието за създаване на необходимия NS. в работната междина с напрежение в тялото на магнита H 0:

където b p - стойността на работната междина.

След избора на основните размери и проектирането на магнита се извършва изчисление за проверка съгласно описания по-горе метод.

d) Стабилизиране на характеристиките на магнита.По време на работа на магнита се наблюдава намаляване на потока в работната междина на системата - стареене на магнита. Различават се структурно, механично и магнитно стареене.

Структурното стареене възниква поради факта, че след втвърдяване на материала в него възникват вътрешни напрежения, материалът придобива нехомогенна структура. В процеса на работа материалът става по-хомогенен, вътрешните напрежения изчезват. В този случай остатъчната индукция В ти принудителна сила N sнамаляване. За борба със структурното стареене материалът се подлага на термична обработка под формата на темпериране. В този случай вътрешните напрежения в материала изчезват. Характеристиките му стават по-стабилни. Алуминиево-никеловите сплави (ални и др.) не изискват структурна стабилизация.

Механичното стареене възниква при удар и вибрация на магнита. За да стане магнитът нечувствителен към механични въздействия, той се подлага на изкуствено стареене. Магнитните образци се подлагат на такива удари и вибрации, каквито се срещат при работа, преди да бъдат инсталирани в апарата.

Магнитното стареене е промяна в свойствата на материала под действието на външни магнитни полета. Положителното външно поле увеличава индукцията по връщащата линия, а отрицателното я намалява по кривата на размагнитване. За да бъде магнитът по-стабилен, той се подлага на размагнитващо поле, след което магнитът работи на обратна линия. Поради по-малката стръмност на връщащата линия, влиянието на външните полета е намалено. При изчисляване на магнитни системи с постоянни магнити трябва да се има предвид, че в процеса на стабилизиране магнитният поток намалява с 10-15%.