Hogyan lehet növelni a mágnes szívóerejét?
A mágneses vonzás alkalmazásánál mindenki nagy figyelmet fordít a mágnes vonzási erejére. A mágnes szívóereje kiszámítható (húzóerő kalkulátor), és referenciaként a következő képlet használható, de figyelembe kell venni, hogy a képlet alapértelmezett feltételei nagyon ideálisak, vagyis a mágneses tér eloszlása nagyon egyenletes, és a vonzott tárgy mágneses permeabilitása nagyon magas (gyenge mágneses anyagok, mint például a 300-as sorozatú rozsdamentes acél és néhány más ferroötvözet nem alkalmazható), a vastagság és az adszorpciós terület elegendő (a szívóerő nem javul, ha a vastagság és a terület megnövekedik, vagyis a mágneses fluxus szivárgását nem veszik figyelembe), ennek ellenére a számított érték csak referenciaként használható, pontos számításokhoz nem.
F(N)=2*S(m²)*B(T)²/μ0
Ezek közül S az adszorpciós területet, B a légrés mágneses fluxussűrűségét, μ0 pedig a vákuum-permeabilitást (konstans, μ0=4π*10-7) jelenti.
A képletből láthatjuk, hogy a mágnes szívóereje arányos az adszorpciós területtel és a légrés mágneses fluxussűrűségével. Látható, hogy az adszorpciós terület növelése és a légrés mágneses fluxussűrűségének növelése két módja a mágnes szívóerejének növelésének.
1. Növelje az adszorpciós területet
A vonzott tárgynak legalább a mágnes adszorpciós felületét le kell fednie, és ha a körülmények megengedik, a vonzott tárgy vastagsága növelhető.
Amikor egy mágnes vonzza a vaslemezt:
Minél nagyobb az adszorpciós terület a vaslemez és a mágnes között, annál nagyobb a szívóerő a mágnes és a vaslemez között. Ha az adszorpciós terület egyenlő a mágnes területével, a szívóerő növekvő tendenciája fokozatosan lelassul. Ha a vaslemez elég nagy, növelje a szívóerőt. Előfordulhat, hogy a vaslemez területe nem javítja a szívást;
Ha a vaslemez területe azonos, ha a vaslemez vastagsága vékonyabb, a vaslemez vastagságának növelése növelheti a szívóerőt; ha a vaslemez vastagabb, a vaslemez vastagságának növelése fokozatosan növeli a szívóerőt, amíg nincs növekedés.
2. Növelje a légrés fluxussűrűségét
Ha az S adszorpciós terület állandó, a légrés fluxussűrűségének növelésének és a mágneses fluxus szivárgásának csökkentésének módjainak megtalálása hatékonyabb módja a szívóerő növelésének, és a mágneses fluxus szivárgása hatékonyan csökkenthető többpólusú mágnesezéssel.
A mágneses tér szimulációs diagramjából láthatjuk, hogy a mágnes bipoláris mágnesezésre váltása után a mágneses fluxus szivárgása jelentősen csökken, és a mágneses erővonalak nagy része mágneses kör zárt hurkot képez az adszorbeált vaslemez belsejében.
Ha a pólusok számát tovább növeljük, és a mágnes aljára mágneses vezetőlapot adunk, a mágneses fluxus szivárgása tovább csökken, és a szívóerő tovább javul.
A mágneses részek jelenlegi tervezési irányvonala a mágneses tér minél nagyobb kihasználása. A többpólusú mágneses áramkör vagy a Halbeck mágneses áramkör kialakítása, vagy egyes nagy mágneses permeabilitású anyagok vezetése révén a mágneses mező a lehető legnagyobb mértékben áthaladhat. A szívó tárgy mágneses áramkört alkot, zárt hurkot. Tipikus alkalmazások a következők:
A gumi mágneslemez többszintű mágnesezésre készült, néhány kétoldalas többpólusú, és néhány egyoldalas többpólusú. A gumimágnes mágneses teljesítménye nagyon alacsony, de a többpólusú mágneses áramkör kialakítása után a mágneses mező sűrűn oszlik el a felületen. A mágneses fluxus szivárgása nagyon kicsi az adszorpció során, ami jobb adszorpciós hatást eredményez;
Az ajtószívó mágneses eszköze a mágneses vezetőlap vezetésével a mágneses áramkört szinte áramkört képez az adszorbeált tárgyból az adszorpció során, így a mágneses tér kihasználtsága nagyon magas, és az intuitív élmény egy kis mágneses vonzás, a szívóerő hatalmas közvetlen érintkezéskor.
A mágneses vonzás tervezése elválaszthatatlan az adszorpciós távolság figyelembevételétől. A fent említett adszorpció közvetlen érintkezésen alapul. Ha a távolság változik, a szívóerő gyakran nagymértékben megváltozik. A következő ábra több tipikus egymágneses mágnest mutat be. Az eszközök és a többpólusú mágneses alkatrészek hasonló szabályokkal rendelkeznek. Minél több a pólusok száma, annál nagyobb a szívóerő, ha a távolság 0, de a szívóerő gyengébb lesz a távolság növekedésével.
