Jump to content

    
Basilij

Электромагнит, Магнит. Есть разница сил притягивания стальной пластины?

Recommended Posts

13 hours ago, Strong said:

Согласен, но, вдруг у читателя нарушение цветового зрения? :)

Поэтому лучше делать B-срезы вдоль "интересных" линий.

 

Нет, действительно, легенда бы совсем не помешала. А "интересные" линии как раз могут быть для каждого свои. Не делать же срезы на заказ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Herz сказал:

Нет, действительно, легенда бы совсем не помешала. А "интересные" линии как раз могут быть для каждого свои. Не делать же срезы на заказ...

Насчет "срезов на заказ" - это лишнее, конечно. Я имел в виду разработчика магнитной системы у кого под рукой проект - на срезах он лучше поймет, что да как.

Насчет "легенды" - у вас здесь вроде бы ограничение на суммарный объем вложений изображений от участника форума, не хочется его быстро достигнуть.

А так - не вопрос, вот и с легендой.

Пример был демонстрационный, на глаз. Никакой оптимизации не делалось.

Магнит: NdFeB 52 (4x4x4 mm) - про сам магнит не забываем, что он "воздух". (это о видимом насыщении по легенде)

Ферромагнетик: "чистое" железо.

Глубина виртуального 3D: z = 4 mm

 

T-Ne-05mm_mesh.png

T-Neo-05mm_legend.png

Edited by Strong

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Herz сказал:

Нет, действительно

Пример оптимизации магнитопровода (левая часть) при участии NbFeB-магнита 4x4x4 mm .

Магнитопровод: "чистое" железо, индукция насыщения > 2 Тл.

P.S.

У FEMM (разработчик David Meeker, Ph.D. ) есть один плюс (бесплатность) и много минусов.

Девид проходил обучение, практику, аспирантуру в Питере. Был знаком с отечественным продуктом Elcut.

Какие минусы у FEMM? Нет развития.

С другой стороны, посмотрим на Elcut, что в нем изменилось за крайние 15 лет? Очень многое и появилось 3D.

Главная фишка Elcut - связанные задачи.

Возвращаемся к примеру оптимизации магнитопровода. По индукции он оптимизирован - да.

Однако надо понимать, что на магнитопровод действуют магнитные силы притяжения - то, о чем тут изначально пошел разговор.

Так вот, можно так до-оптимизироваться по индукции, что магнитопровод изогнется.

Elcut же, может решать связанные задачи: магнитные поля (силы) + деформация.

T-Neo-05mm.png

T-Neo-05mm_mesh.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Strong said:

С другой стороны, посмотрим на Elcut, что в нем изменилось за крайние 15 лет? Очень многое и появилось 3D.

Главная фишка Elcut - связанные задачи.

Вы им пользовались? Если да, то как впечатления?

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Herz сказал:

Вы им пользовались? Если да, то как впечатления? 

Elcut? Не просто пользовался, а делал/делаю проекты с использованием Elcut.

Один из начальных проектов с использованием даже студенческой версии Elcut ( где-то 2003 г.), 15 лет назад, ога!

Проект: контактная сварка ( наварка ) проволоки на изношенный обод ж/д колеса.

Задача: изучение особенностей контактной наварки.

Особенности: Без изучения особенностей шло разбрызгивание проволоки.

Выводы: подобраны режимы токовой нагрузки во времени.

Чем помог Elcut? Удалось сделать моделирование связанных задач:

- распределение тока:

- деформация проволоки под воздействием тока, изменение сопротивления, выявление точки максимальной температуры.

 

 

Edited by Strong

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, Strong сказал:

Главная фишка Elcut - связанные задачи..

Подскажите, в данной программе возможно смоделировать индукционный тормоз?

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 часов назад, Basilij сказал:

Подскажите, в данной программе возможно смоделировать индукционный тормоз?

Это можно сделать даже в FEMM, если Вашу задачу можно приблизить к 2D и часто это возможно с некоей долей упрощения.

Да, в FEMM (через стандартный интерфейс) невозможно решать динамические задачи, тем более связанные со скоростью, ускорениями.

Но Девид предложил другие возможности, а именно - автоматизацию работы с FEMM через скрипты на языке Lua. Далее вообще возник ToolBox для работы с Octave и MathLab.

Поищите в сети форумную переписку Гаусс-Ганщиков (это изобретатели в части электромагнитного оружия Gauss Gun). Как помню, у них было много весьма качественных скриптов для моделирования разгона пули с электромагнитном поле. Ссылки не дам, не сохранил. Но, один из скриптов могу предоставить:

 

gauss.7z

В 01.11.2018 в 13:50, _pv сказал:

Есть и очень большая, в магнитной проницаемости.

Вот пример о схожести магнитных полей электромагнита и магнита. Только не говорите, что здесь есть подвох - все по честному.

Сердечник электромагнита - Сталь М-15.

Размеры сердечника и магнита одинаковые.

Катушка намотана проводом AWG-22 (0.64 mm).

Число ампер-витков AN = 102*24 = 2448

Магнит: NbFeB 52, размеры 4*4*6 mm

Глубина пространства: z = 4 mm

 

B_E-Magnet.png

B_Nb-Magnet.png

E-Magnet.png

Nb-Magnet.png

Edited by Strong
уточнение, дополнение

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну, а теперь - главное. Как работают электромагнит и магнит в почти замкнутом контуре.

Графики индукции приведены в зазоре по его центру, т.е. +/-0.5 мм от стали/

Выводы такие (если отбросить вопросы реализации электромагнита, одинакового по энергии с магнитом) - электромагнит на ~20% эффективнее магнита.

Много это или мало? На мой взгляд - не существенное преимущество.

В реальности, все гораздо хуже, если не обеспечить требуемый теплоотвод для электромагнита.

Пример основан на тех же параметрах электромагнита и магнита, которые приведены были выше.

Индукция не превышает 2 Тл, что для стали M-15 допустимо.

Зазор = 1 мм.

T_B_E_Magnet.png

T_B_Nb_Magnet.png

T_E-Magnet.png

T_Nb-Magnet.png

Edited by Strong

Share this post


Link to post
Share on other sites

. Двигая постоянный магнит в катушке можем получить ЭДС на её выводах, однако, добавив к полюсам пост.магнита железные "таблетки", ЭДС, при тех же телодвижениях, можно получить больше (на моём поверхностнокривом опыте получилось грубо на 20% - применялся неодимовый магнит диаметром 35мм и толщиной 5мм с добавлением обычных шайб (тех же 35мм в диаметре и лучше в виде таблеток а не шайб)) да плоская катушка примерно 10мм толщиной).
. Экспериментально подбирать соотношения всех "участников" такого устройства для достижения наилучшего результата затруднительно а программо прикинуть что да как, для знатоков, я надеюсь, не составит труда и даже будет интересно.
Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.