Ako zvýšiť saciu silu magnetu?
Pri aplikácii magnetickej príťažlivosti každý venuje veľkú pozornosť príťažlivej sile magnetu. Sacia sila magnetu sa dá vypočítať (kalkulátor ťahovej sily) a ako referencia sa môže použiť nasledujúci vzorec, ale treba poznamenať, že predvolené podmienky vzorca sú veľmi ideálne, to znamená, že rozloženie magnetického poľa je veľmi rovnomerné a magnetická permeabilita priťahovaného predmetu je veľmi vysoká (slabé magnetické materiály ako nehrdzavejúca oceľ série 300 a niektoré ďalšie ferozliatiny nie sú použiteľné), hrúbka a adsorpčná plocha sú dostatočné (sacia sila sa nezlepší, ak hrúbka a plocha sa zväčšuje, to znamená, že sa neberie do úvahy únik magnetického toku), aj tak sa vypočítaná hodnota môže použiť len ako referencia, nie na presné výpočty.
F(N)=2*S(m²)*B(T)²/μ0
Spomedzi nich S predstavuje adsorpčnú plochu, B predstavuje hustotu magnetického toku vzduchovej medzery a μ0 je permeabilita vákua (konštanta, μ0=4π*10-7).
Zo vzorca môžeme vidieť, že sacia sila magnetu je úmerná adsorpčnej ploche a hustote magnetického toku vzduchovej medzery. Je zrejmé, že zvýšenie adsorpčnej plochy a zvýšenie hustoty magnetického toku vzduchovej medzery sú dva spôsoby, ako zvýšiť saciu silu magnetu.
1. Zväčšite adsorpčnú plochu
Priťahovaný predmet by mal byť aspoň schopný pokryť adsorpčný povrch magnetu a hrúbka priťahovaného predmetu sa môže zväčšiť, ak to podmienky dovoľujú.
Keď magnet priťahuje železnú platňu:
Čím väčšia je adsorpčná plocha medzi železnou platňou a magnetom, tým väčšia je sacia sila medzi magnetom a železnou platňou. Keď sa adsorpčná plocha rovná ploche magnetu, tendencia zväčšovania sacej sily sa postupne spomalí. Keď je železná platňa dostatočne veľká, zvýšte saciu silu. Oblasť železnej dosky nemusí zlepšiť sanie;
Keď je plocha železnej dosky rovnaká, keď je hrúbka železnej dosky tenšia, zvýšenie hrúbky železnej dosky môže zvýšiť saciu silu; keď je železná platňa hrubšia, zväčšovanie hrúbky železnej platne bude postupne zvyšovať saciu silu, až kým nedôjde k žiadnemu zvýšeniu.
2. Zvýšte hustotu toku vzduchovej medzery
Keď je adsorpčná oblasť S konštantná, nájdenie spôsobov, ako zvýšiť hustotu toku vzduchovej medzery a znížiť únik magnetického toku, bude efektívnejší spôsob, ako zvýšiť saciu silu a únik magnetického toku môže byť účinne znížený viacpólovou magnetizáciou.
Z diagramu simulácie magnetického poľa môžeme vidieť, že po zmene magnetu na bipolárnu magnetizáciu sa únik magnetického toku výrazne zníži a veľká časť magnetických siločiar tvorí vo vnútri adsorbovaného železného plechu uzavretú slučku magnetického obvodu.
Ak sa počet pólov ďalej zvýši a na spodok magnetu sa pridá magnetická vodivá vrstva, únik magnetického toku sa ďalej zníži a sacia sila sa ďalej zlepší.
Súčasným dizajnovým trendom magnetických častí je čo najviac zvýšiť využitie magnetického poľa. Konštrukciou viacpólového magnetického obvodu alebo Halbeckovho magnetického obvodu alebo vedením niektorých materiálov s vysokou magnetickou permeabilitou môže magnetické pole prechádzať čo najviac. Nasávací predmet tvorí uzavretú slučku magnetického okruhu. Typické aplikácie sú:
Gumový magnetický list je určený na viacúrovňovú magnetizáciu, niektoré sú obojstranné viacpólové a niektoré jednostranné viacpólové. Magnetický výkon gumového magnetu je veľmi nízky, ale po dizajne viacpólového magnetického obvodu je magnetické pole husto rozložené na povrchu. Únik magnetického toku je počas adsorpcie veľmi malý, čo vedie k lepšiemu adsorpčnému účinku;
Magnetické zariadenie nasávania dverí pomocou vedenia magnetického vodiaceho listu spôsobuje, že magnetický obvod počas adsorpcie takmer tvorí obvod z adsorbovaného predmetu, takže miera využitia magnetického poľa je veľmi vysoká a intuitívny zážitok je malá magnetická príťažlivosť, sacia sila je pri priamom kontakte obrovská.
Konštrukcia magnetickej príťažlivosti je neoddeliteľná od zohľadnenia adsorpčnej vzdialenosti. Vyššie uvedená adsorpcia je založená na priamom kontakte. Ak sa vzdialenosť zmení, sacia sila sa často výrazne zmení. Nasledujúci obrázok ukazuje niekoľko typických magnetov s jedným magnetom. Zariadenia a viacpólové magnetické komponenty majú podobné pravidlo. Čím väčší je počet pólov, tým väčšia je sacia sila, keď je rozstup 0, ale sacia sila sa zväčšuje so zväčšujúcim sa rozstupom.
