Активен магнитен лагер

Всеки знае, че магнитите имат собственостпривличане на 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.

Има и такова нещо като левитациядействието на магнитното поле, когато обектът, поставен върху магнита (имащ подобен на него прът), виси в пространството. Този ефект се прилага на практика в така наречения магнитен лагер.

Какво представлява магнитният лагер

Електромагнитно устройство, в коетоРотационният вал (ротор) се поддържа в неподвижната част (статор) от силите на магнитния поток, наречен 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 от ротора, като го държат в централно положение.

Магнитният лагер намери широко приложение виндустрия. 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, при който се създава силово полес помощта на електромагнити, се нарича активен. 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.

• Магнитният опорен лагер работи по същия начин като радиалния лагер. На вала на ротора фиксиран натискащ диск, от който и двете му страни са разположени електромагнити, фиксирани върху статора.
• Безопасните лагери са предназначени зазадържане на ротора, когато устройството е изключено 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 сачмени лагери или плъзгащи лагери.
• Електронното управление включва сензорипозиции 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 саСистеми за задържане на роторни валове, които не използват верига за управление, която включва обратна връзка. Левитирането се извършва само поради силите на високоенергийни постоянни магнити.

Недостатъкът на подобно спиране е необходимосттаизползването на механичен ограничител, 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

Терминът "магнитен лагер" се отнася докъм 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, константаПромяната в магнитното поле, произведено от магнитния пръстен. 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.

Основният плюс на лагера ASB еВъзможно е 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 от собствените си ръцеза да се опрости. Не е подходящ за практическа употреба, но ясно демонстрира възможностите за магнитна сила. За да направите това, се нуждаете от четири неодимови магнита със същия диаметър, два магнита с малко по-малък диаметър, вал, например парче от пластмасова тръба и стоп, например стъклена половин литрова кутия. Магнитите с по-малък диаметър с помощта на гореща стопилка се фиксират към краищата на тръбата по такъв начин, че се появява серпентина. 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 поставен върху магнитите, разположени върху леглото, а от страната, където е залепена пластмасовата топка, го закрепете с пластмасов буркан. Тук е магнитният лагер и е готов.