Глава 1. Класификация на електромагнитно окачване.

1.1.Printsipy електромагнитна левитация

Идеята за използване на електрически и магнитни полета, за да левитира (или спиране) тела е около продължение на векове. Интересът към него се съживи през този век се дължи на развитието на инструмент за вземане и машиностроенето за апаратура, ядрена, космическите изследвания, криогенно и други форми на модерни технологии.

От физиката е известно, че на електрически заряд Q, движещи се със скорост на електромагнитното поле с интензитет на електричество и магнитната индукция. силата.

При използване на постоянни магнити магнитната сила може да бъде сила на привличане и отблъскване сила. Силата на взаимодействието между феромагнитен източника и магнитното поле винаги е притегателна сила. Проводими не-феромагнитен материал и източник на променливо магнитно поле повторно винаги отблъснати. Две проводници под напрежение може едновременно да се привлекат и отблъсне.

Електрически и магнитни носители на права, в зависимост от принципа на работа, любимци разделени в девет вида []: електростатичен; постоянен магнит; активен магнитен; LC-резонанс; индукция; проводимия; диамагнитно; свръхпроводящи; MHD.

В следващите раздели на тази глава са посветени на кратко изложение на принципите на действие и основните технически характеристики на всеки един от PE- rechislennyh видове суспензии.

1.2. Електростатично суспензия.

Действието на електростатичен суспензия (ESP) се използва силата на привличане между проводими повърхности с различни електрически потенциал. Една повърхност на проводим елемент е отстранен от тялото, другата повърхност - система електрод. пространство interelectrode-електрод е обикновено вакуум.

За създаване едноосен (едностъпална), електростатично суспензия nazaryazhennogo тялото му се поставя в електрическо поле, създадено от две двойки електроди. ,

Положителни качества ESP - висока скорост система ЛИЗАЦИЯ регулиран и липса на магнитно поле и топлинна загуба. Недостатъци ESP- необходимост от високо напрежение и висок вакуум, ниско gruzopod- emnost. Основното приложение на ESP - суспензия ротор жироскопи [].

1.3. Спиране на базата на постоянни магнити.

Суспензиите на постоянния магнит (PPM), магнитното поле се генерира от постоянни магнити или електромагнити DC без регулиране. Суспензивен тяло частично или изцяло от феромагнитен материал и могат да бъдат държани постоянни магнити. суспензия тяло (или частично разтоварване механична опора), извършена от магнитните сили на отблъскване или привличане. Най-подходящите материали за производство на постоянните магнити се отливат и метални сплави Alnico, бариев ферит и самарий-кобалт сплави [].

Особено внимание е основната невъзможността на пълно безконтактно окачване се използват само постоянни магнити. Това следва от вече споменатите в раздел 1.2 на теоремата Ърншоу, както и от изследвания Браунбак []. Миналата година показа, че през 1939 г. на стабилна суспензия на тялото в постоянно магнитно поле е възможно само ако магнитната проницаемост на материала, от който е направен на тялото е по-малко от магнитната проницаемост на околната среда, т.е. за диамагнитно материали и свръхпроводници. Въпреки това, в литературата има понякога погрешно описание на пръв поглед доста работещи проекти пълно спиране на постоянния магнит (схема на такъв любопитен дизайн.

Поради тези недостатъци поддържа постоянни магнити се използват главно за механично разтоварване на опорите или в комбинация с активните магнитни лагери, както и средства за измерване [. ].

1.4.Elektromagnitny суспензия с резонансна верига.

Електромагнитното окачване с резонансната LC-верига (или LC-закачалка) yav- искат да се създаде един от най-простите и не изисква специална контролер закачалка. Той пръв път е разработен в САЩ от "Кеймбридж thermionics" и е описан в трудовете Chironisa [] пресече [] и Лиман [].

В положение на равновесие и силата на привличане на електромагнитите са равни. Нека баланс на организма се нарушава и се премества в разстояние на дясно. Тогава индуктивност ще се увеличи -Reduce. Промяната в токовете и сили да се проявят обратно: ток и намаляване на мощността и увеличението. Получената силата на гравитацията, след това ще бъде насочена наляво и положението на равновесие е възстановена.

Простота на дизайна - на окачванията и придружени от редица недостатъци: малък капацитет; увеличава енергийните загуби в резултат на вихровите токове и магнитни обръщане; малки експлоатационни разрешения. Следователно, техния обхват е ограничен леко натоварени ротор [12].

1.5. Активно магнитно окачване

Сензорът измерва преместването на суспендира феромагнитен тялото от предварително определено равновесно положение. сигнал за измерване се обработва от контролера. Усилвателят на мощност, захранва от външен източник на захранване, преобразува сигнала в контролна ток в бобината на електромагнита, който причинява на силата на магнитното привличане, така че равновесната позиция нарушен е възстановена. Стабилността на суспензията, както и необходимата коравина и затихване се постига чрез подходящ избор на закона за контрол.

Активното магнитен суспензия в сравнение с постоянен магнит суспензия и суспензията има следните основни предимства: ILA натоварване е много по-висока и е 40-80 едно cm2 площ на опорната повърхност; висока механична якост; възможност за стабилно тяло безконтактни суспензия; възможност за промяна на твърдостта на амортисьорите и в широк диапазон. Недостатъците на ILA са: наличието на външен източник на електрическа енергия и относително по-висока сложност и разходите се дължи на наличието на електронния блок за управление. Благодарение на своите неоспорими предимства този вид суспензия е най-широко използваните в техниката (историята на ILA и обхвата ще бъдат обсъдени в следващата глава).

1.6. Индукция суспензия.

Принципът на работа на индукционния суспензия (SP) въз основа на факта, че проводимият тяло се суспендира се поставя в високочестотен променлив магнитно поле на електромагнита, и суспензията се осъществява чрез отблъскващи сили основната област и вихровите токове, индуцирани от тази област в тялото се суспендира. Също така е възможно изпълнение SP обърната когато електромагнит хранени с висока честота напрежение, се носи върху проводяща повърхност.

Трябва да се отбележи, че ако тялото е спряно от висока магнитна проницаемост, в допълнение към индуктивен характер на отблъскващите сили Съществува значителна сила, която привлича към тялото на електромагнит. Следователно, използването на IP за спиране на феромагнитни тела не благоприятни.

Преглед и състояние на теорията на изкуството SP конфигуриран Андрей Fomin []. Важен прилагане на SP е поплавък топими метали с висока чистота. Същността се състои в това, че металната част се нагрява и се топи чрез индукция дължи на магнитно поле енергия суспензия [].

Движение SP, състояща се от неподвижна електрически проводима релса и монтиран на подвижна шейна DC свръхпроводим магнит се използва при създаването на наземна високоскоростна транспортира с една магнитна подложка (sm.razd.1.11).

Простотата на дизайна, способността да се работи в корозионни среди, вакуум и при високи скорости, възможността за създаване подкрепя триене свойства, които позволяват използването на SP в устройства за различни цели, от оборудването на точния физически експеримент енергетиката и транспорта. Значителен недостатък на големи разходи за енергия (до 100W 1H натоварване) е сериозна пречка широко практическо въвеждане SP.

1.7. Проводимият суспензия.

Операционната принципа на суспензия проводимост (CS) на базата на изместване на проводник с ток от магнитното поле. С настоящите род суспензии KP са разделени на DC и AC суспензии (магнитно поле и на тока трябва да бъде във фаза). Както и индукционни суспензии, скоростна кутия се използва най-често за плаваща топене чисти метали, но получи може да се използва в транспортни средства.

Основният недостатък на Протокола от Киото.

1.8. диамагнитно окачване

Принципът на работа на диамагнитната суспензия (DP) въз основа на факта, че диамагнитната поставят в магнитно поле, намагнетизирана в посока, обратна на посоката на полето, и се избутва от магнитното поле. Най диамагнитно графит и бисмут. AP товароподемност е изключително ниска. Области на възможните приложения DP - кинематичните сензори и датчици за измерване на моментните усилията [].

1.9. свръхпроводящи окачване

Свръхпроводящ суспензия (DP) включва монтиран свръхпроводник на тялото се суспендира и конвенционален или свръхпроводим електромагнит. Техният принцип на действие се основава на факта, че магнитното поле не прониква в тялото на свръхпроводник и по този начин тя представлява перфектен диамагнитно, от която се отблъсна от магнитно поле. Това елиминира "забрана Irnoshou" и позволява създаването на суспензия на тялото на свръхпроводящ без външна система за стабилизиране [].

1.10. MHD окачване

1.11.Elektromagnitny суспензия високо сухопътния транспорт (UTLS)

Спешната развитие за създаване на VSNT за скорости от 500 km / h и по-широко известни в пресата.

Сравнение на предимствата и недостатъците на различни видове електромагнитни суспензии обсъдени по-горе можем да заключим, че най-голямата практически интерес по смисъла на широко търговско приложение в лагерните възли на ротационни машини е активната магнитен суспензия. Лагери, работещ на принципа на активно магнитно окачване и обикновено наричат ​​активни магнитни лагери (AMP), и ще бъдат допълнително разгледани.

Сайт с uCoz