Активен магнитен лагер

Всеки знае, че магнитите притежават свойството да привличат метали. Също така един магнит може да привлече другия. Но взаимодействието между тях не се ограничава само до привличането, те могат да се отблъскват. Материята на полюсите на магнита - противоположните полюси привличат, същите полюси - отблъскват. Тази собственост е в основата на всички електрически мотори и доста мощен.

Съществува и такова нещо като левитация под влиянието на магнитно поле, когато обект, поставен над магнит (имащ подобен на него прът), виси в пространството. Този ефект се прилага на практика в така наречения магнитен лагер.

Какво представлява магнитният лагер

Устройство с електромагнитно задвижване, в което въртящ се вал (ротор) се закрепва в неподвижна част (статор) чрез сили на магнитен поток, се нарича магнитен лагер. Когато механизмът е в действие, той се влияе от физически сили, които са склонни да изместят оста. За да ги преодолее, магнитният лагер е оборудван с мониторингова система, която следи натоварването и осигурява контролен сигнал за магнитния поток. Магнитите, от своя страна, са по-силни или по-слаби по ротора, като го държат в централно положение.

Магнитният лагер е намерил широко приложение в индустрията. Това са предимно мощни турбомашини. Поради липсата на триене и съответно на необходимостта от използване на смазочни материали надеждността на машините значително се увеличава. Износването на възлите практически не се наблюдава. Също така, качеството на динамичните характеристики се увеличава и ефективността се увеличава.

Активни магнитни лагери

Магнитен лагер, в който се създава силово поле посредством електромагнити, се нарича активно. Положението на електромагнитите е разположено в лагера на статора, роторът е представен от метален вал. Цялата система, която осигурява задържането на вала в устройството, се нарича активно магнитно окачване (AMP). Тя има сложна структура и се състои от две части:

• носещ блок;
• електронни системи за управление.

Основните елементи на AMP

• Лагерът е радиален. Устройство с електромагнити върху статора. Те задържат ротора. Има специални плочи от феромагнита на ротора. Когато роторът е окачен в средата, липсва контактът му със статора. Индуктивните сензори наблюдават най-малкото отклонение на позицията на ротора в пространството от номиналната. Сигналите от тях контролират силата на магнитите в една или друга точка, за да възстановят равновесието в системата. Радиалният клирънс е 0,50-1,00 мм, аксиалният клирънс е 0,60-1,80 мм.

• магнитен опорен лагер работи по същия начин като радиален. На вала на ротора фиксиран натискащ диск, от който и двете му страни са разположени електромагнити, фиксирани върху статора.
• Опорните лагери са предназначени да държат ротора, когато устройството е в изключено състояние или в аварийни ситуации. По време на работа спомагателните магнитни лагери не са включени. Разстоянието между тях и вала на ротора е половината от тази на магнитния лагер. Безопасните елементи са сглобени на базата на сферични устройства или плъзгащи лагери.
• Контролната електроника включва сензори за позициониране на роторния вал, преобразуватели и усилватели. Цялата система работи на принципа на регулиране на магнитния поток във всеки отделен електромагнитен модул.

Пасивни лагери от магнитен тип

Магнитните лагери на постоянните магнити са системи за задържане на вала на ротора, при която не се използва контролна верига, включваща обратна връзка. Левитирането се извършва само поради силите на високоенергийни постоянни магнити.

Недостатъкът на това окачване е необходимостта да се използва механичен стоп, което води до триене и намалена надеждност на системата. Магнитният акцент в технически смисъл все още не е реализиран в тази схема. Поради това на практика пасивен лагер се използва рядко. Има патентован модел, например окачването на Николаев, което все още не е възпроизведено.

Магнитна лента в лагера на главината

Концепцията за "магнитен Носач на колело " се отнася до системата ASB, която се използва широко в модерните автомобили. Лагерът ASB се характеризира с вграден сензор за скорост на колелото вътре. Този сензор е активно устройство, вградено в лагера. Тя е изградена на базата на магнитен пръстен, на който се редуват полюсите на елемента, който чете промяната в магнитния поток.

Когато лагерът се върти, магнитното поле, произведено от магнитния пръстен, се променя непрекъснато. Сензорът регистрира тази промяна, като формира сигнал. Тогава сигналът влиза в микропроцесора. Благодарение на това, такива системи като ABS и ESP работят. Те вече коригират работата на колата. ESP е отговорен за електронното стабилизиране, ABS регулира въртенето на колелата, нивото на налягането в системата спира. Той следи действието на кормилната уредба, ускорение в страничната посока и също така коригира работата на трансмисията и двигателя.

Основното предимство на лагера ASB е способността да се контролира скоростта на въртене дори при много ниски обороти. В същото време, общите размери на главината са подобрени, монтажът на лагера е опростен.

Как да направите магнитен лагер

Най-простият магнитен лагер със собствените си ръце е лесно да се направи. Не е подходящ за практическа употреба, но ясно демонстрира възможностите за магнитна сила. Това ще изисква четири неодимов магнит със същия диаметър, два магнита малко по-малък диаметър вал, например сегмент от пластмасова тръба, и опора, например стъкло половин литър буркан. малки магнити с лепило горещо е прикрепен към края на тръбата, така че да се получи намотка като. В средата на един от тези магнити пластмасовата топка е залепена отвън. Същите полюси трябва да гледат навън. Четири магнита със същите полюси нагоре се разлагат по двойки на разстояние от дължината на тръбния сегмент. Роторът е разположен над основната магнита на страната, където залепени пластмаса топката подпрян му пластмасов буркан. Тук е магнитният лагер и е готов.