Tällä hetkellä monet magneettien sovellukset perustuvat periaatteeseen, että kuten navat hylkivät ja vastakkaiset navat vetävät puoleensa ja adsorboivat ferromagneettisia aineita, kuten erilaisia magneettisia laitteita, magneettisia liitäntärakenteita, magneettierotuslaitteita, magneettisia siirtolaitteita jne.
Magneettisovelluksissa jokainen kiinnittää suurta huomiota magneettien vetovoimaan. Magneetin vetovoima voidaan laskea. Seuraavaa kaavaa voidaan käyttää viitteenä. On kuitenkin huomioitava, että kaavan oletusolosuhteet ovat ihanteelliset, eli magneettikentän jakautuminen on hyvin tasainen ja vedettävän kohteen magneettinen läpäisevyys on erittäin korkea (heikosti magneettiset materiaalit, kuten 300-sarjan ruostumaton teräs ja jotkut muut rautaseokset eivät sovellu), paksuus ja adsorptioala ovat riittävät (paksuuden ja pinta-alan imuvoima ei kasva, eli magneettivuodosta riippumatta), vaikka laskettua arvoa voidaan käyttää vain viitteenä, eikä sitä voida käytetään tarkkana laskelmana.
F(N)=2*S(m²)*B(T)²/μ0
Niistä S edustaa adsorptioaluetta, B edustaa ilmavälin magneettivuon tiheyttä ja μ0 on positiivinen ilman magneettinen permeabiliteetti (se on vakio, μ0=4π*10-7 ).
Kuinka parantaa magneettien vetovoimaa?
Kaavasta voimme nähdä, että magneetin vetovoima on verrannollinen adsorptioalueeseen ja ilmaraon vuotiheyteen. Voidaan nähdä, että adsorptioalueen kasvattaminen ja ilmaraon vuotiheyden lisääminen ovat kaksi tärkeintä tapaa parantaa magneetin vetovoimaa.
1. Suurenna adsorptioaluetta
Vedettävän kohteen tulee peittää vähintään magneetin adsorptiopinta, ja vedettävän kohteen paksuutta voidaan lisätä olosuhteiden salliessa.
Kun magneetti vetää puoleensa rautalevyä:
Mitä suurempi rautalevyn pinta-ala, sitä suurempi imuvoima magneetin ja rautalevyn välillä; kun adsorptioalue on yhtä suuri kuin magneetin pinta-ala, imuvoiman taipumus kasvaa vähitellen hidastuu. Kun rautalevy on riittävän suuri, on mahdollista kasvattaa rautalevyn pinta-alaa. Imuteho ei parane;
Kun rautalevyn pinta-ala on sama, kun rautalevyn paksuus on ohut, rautalevyn paksuuden lisääminen voi lisätä imuvoimaa. Kun rautalevy on paksumpi, rautalevyn paksuuden lisäämisestä aiheutuva imuvoiman lisäys tasaantuu vähitellen, kunnes parannusta ei tapahdu.
2. Kasvata ilmavälin magneettivuon tiheyttä
Kun adsorptioalue S pysyy muuttumattomana, on tehokkaampi tapa lisätä imuvoimaa lisäämällä ilmavälin magneettivuon tiheyttä ja vähentämällä magneettivuotoa. Moninapainen magnetointi voi tehokkaasti vähentää magneettista vuotoa.
Magneettikentän simulointikaaviosta voimme nähdä, että sen jälkeen, kun magneetti on vaihdettu bipolaariseen magnetointiin, magneettivuon vuoto vähenee merkittävästi ja suuri osa magneettikenttäviivoista muodostaa suljetun magneettipiirin silmukan adsorboidun rautakappaleen sisällä.
Jos napojen lukumäärää lisätään edelleen ja magneetin pohjalle lisätään magneettista johtava levy, magneettivuon vuoto vähenee entisestään ja imuvoima paranee entisestään.
Magneettisten osien nykyinen suunnittelutrendi on maksimoida magneettikentän hyödyntäminen. Suunnittelemalla moninapaisia magneettipiirejä tai Halbach-magneettipiirejä tai ohjattaessa joitain materiaaleja, joilla on korkea magneettinen permeabiliteetti, magneettikenttä voi kulkea mahdollisimman suuren osan kohteesta. Esineiden houkutteleminen muodostaa magneettipiirin suljetun silmukan. Tyypillisiä sovelluksia ovat:
Kumimagneetit on suunniteltu monitasoiseen magnetointiin, jotkut ovat kaksipuolisia moninapaisia, ja jotkut ovat yksipuolisia moninapaisia. Kumimagneettien magneettinen suorituskyky on erittäin alhainen, mutta moninapaisen magneettipiirin suunnittelun jälkeen magneettikenttä on jakautunut tiheästi pinnalle. Magneettinen vuoto on hyvin pieni adsorption aikana, mikä johtaa parempaan adsorptiovaikutukseen;
Magneettisia laitteita, kuten oven imulaitteita, ohjaavat magneettisia läpäiseviä levyjä. Adsorboinnissa magneettipiiri muodostuu melkein adsorboitavasta kohteesta. Tällä tavalla magneettikentän käyttöaste on erittäin korkea. Intuitiivinen kokemus on pieni magneettinen imulaite. (Jotkut käyttävät edelleen ferriittiä), ja imuvoima on valtava suorassa kosketuksessa.
Magneettisten osien suunnittelu on erottamaton adsorptioetäisyyden huomioon ottamisesta. Edellä mainittu adsorptio perustuu suoraan kosketukseen. Jos etäisyys muuttuu, imuvoima muuttuu usein suuresti. Seuraavassa kuvassa on esitetty useita tyypillisiä yhden magneetin magneettisia nähtävyyksiä. Laitteilla ja moninapaisilla magneettisilla komponenteilla on samanlainen sääntö. Mitä enemmän napoja on, sitä suurempi imuvoima on välissä 0, mutta vaimennus tulee selvemmäksi etäisyyden kasvaessa.
