Come aumentare la forza di aspirazione del magnete?
Nell'applicazione dell'attrazione magnetica, tutti prestano molta attenzione alla forza di attrazione del magnete. È possibile calcolare la forza di aspirazione di un magnete (calcolatore della forza di trazione) e la seguente formula può essere utilizzata come riferimento, ma va notato che le condizioni predefinite della formula sono molto ideali, ovvero la distribuzione del campo magnetico è molto uniforme e la permeabilità magnetica dell'oggetto attratto è molto elevata (materiali magnetici deboli come l'acciaio inossidabile della serie 300 e alcune altre ferroleghe non sono applicabili), lo spessore e l'area di adsorbimento sono sufficienti (la forza di aspirazione non sarà migliorata se lo spessore e l'area vengono aumentate, ovvero la dispersione del flusso magnetico non viene considerata), anche così, il valore calcolato può essere utilizzato solo come riferimento, non per calcoli esatti.
F(N)=2*S(m²)*B(T)²/μ0
Tra questi, S rappresenta l'area di adsorbimento, B rappresenta la densità del flusso magnetico del traferro e μ0 è la permeabilità al vuoto (una costante, μ0=4π*10-7).
Dalla formula possiamo vedere che la forza di aspirazione di un magnete è proporzionale all'area di adsorbimento e alla densità del flusso magnetico del traferro. Si può vedere che aumentare l'area di adsorbimento e aumentare la densità del flusso magnetico del traferro sono due modi per aumentare la forza di aspirazione di un magnete.
1. Aumentare l'area di assorbimento
L'oggetto attratto dovrebbe almeno essere in grado di coprire la superficie di assorbimento del magnete e lo spessore dell'oggetto attratto può essere aumentato se le condizioni lo consentono.
Quando un magnete attrae una piastra di ferro:
Maggiore è l'area di aspirazione tra la piastra di ferro e il magnete, maggiore sarà la forza di aspirazione tra il magnete e la piastra di ferro. Quando l'area di aspirazione è uguale all'area del magnete, la tendenza della forza di aspirazione ad aumentare rallenterà gradualmente. Quando la piastra del ferro è abbastanza grande, aumentare la forza di aspirazione. La zona della piastra in ferro potrebbe non migliorare l'aspirazione;
Quando l'area della piastra di ferro è la stessa, quando lo spessore della piastra di ferro è più sottile, l'aumento dello spessore della piastra di ferro può aumentare la forza di aspirazione; quando la piastra di ferro è più spessa, aumentando lo spessore della piastra di ferro aumenterà gradualmente la forza di aspirazione fino a quando non vi sarà alcun aumento.
2. Aumentare la densità del flusso del traferro
Quando l'area di adsorbimento S è costante, trovare modi per aumentare la densità del flusso del traferro e ridurre la perdita di flusso magnetico sarà un modo più efficace per aumentare la forza di aspirazione e la perdita di flusso magnetico può essere efficacemente ridotta mediante magnetizzazione multipolare.
Dal diagramma di simulazione del campo magnetico, possiamo vedere che dopo che il magnete è passato alla magnetizzazione bipolare, la perdita di flusso magnetico è significativamente ridotta e gran parte delle linee di forza magnetica forma un circuito chiuso magnetico all'interno del foglio di ferro adsorbito.
Se si aumenta ulteriormente il numero di poli e si aggiunge un foglio conduttivo magnetico sul fondo del magnete, la perdita di flusso magnetico verrà ulteriormente ridotta e la forza di aspirazione verrà ulteriormente migliorata.
L'attuale tendenza nella progettazione delle parti magnetiche è quella di aumentare il più possibile l'utilizzo del campo magnetico. Attraverso la progettazione di un circuito magnetico multipolare o di un circuito magnetico di Halbeck, o attraverso la guida di alcuni materiali con elevata permeabilità magnetica, il campo magnetico può attraversarlo quanto più possibile. L'oggetto aspirante forma un circuito magnetico ad anello chiuso. Le applicazioni tipiche sono:
Il foglio magnetico in gomma è progettato per la magnetizzazione multilivello, alcuni sono multipolari a doppia faccia e altri sono multipolari a un solo lato. Le prestazioni del magnete in gomma sono molto basse, ma dopo il design del circuito magnetico multipolare, il campo magnetico è densamente distribuito sulla superficie. La perdita di flusso magnetico è molto piccola durante l'adsorbimento, con conseguente migliore effetto di adsorbimento;
Il dispositivo magnetico di aspirazione della porta, attraverso la guida del foglio di guida magnetica, fa sì che il circuito magnetico formi quasi un circuito dall'oggetto adsorbito durante l'adsorbimento, in modo che il tasso di utilizzo del campo magnetico sia molto elevato e l'esperienza intuitiva sia una piccola attrazione magnetica, la forza di aspirazione è enorme quando è in contatto diretto.
La progettazione dell'attrazione magnetica è inseparabile dalla considerazione della distanza di assorbimento. L'adsorbimento sopra menzionato si basa sul contatto diretto. Se la distanza cambia, la forza di aspirazione spesso cambia notevolmente. La figura seguente mostra diversi tipici magneti a magnete singolo. Dispositivi e componenti magnetici multipolari hanno una regola simile. Maggiore è il numero di poli, maggiore è la forza di aspirazione quando la spaziatura è 0, ma la forza di aspirazione diventa più debole all'aumentare della spaziatura.
