RUS ENG

НАМ 18 ЛЕТ!

ГРУППА AMT&C - ФИНАЛИСТ РЕЙТИНГА «ТЕХНОУСПЕХ»


 

 


Перспективные материалы для постоянных магнитов




Следующее важное применение постоянных магнитов - в подвижных катушках (соленоидах), используемых в акустических динамиках, микрофонах а также при позиционировании компьютерных дисков и лентопротяжных устройств, зеркал в лазерных сканерах и т.д. Подвижные катушки успешно конкурируют с моторами постоянного тока и с шаговыми моторами в приложениях, связанных с точным позиционированием, т.к. у них нет "мертвого хода". Нет у них и проблем, связанных с неравномерным движением или потерей энергии при преобразовании кругового движения в поступательное. На рис. 3 а, б представлены два возможных способа конфигурации постоянного магнита и катушки. В первом случае постоянный магнит имеет форму обычного диска, во втором постоянный магнит намагничен в радиальном направлении.


Рис. 3. Две возможных конфигурации катушки и магнита


Постоянный магнит крепко закреплен и неподвижен, а катушка двигается линейно и поступательно в воздушном зазоре. В катушке нет железа и других магнитных материалов, а ее механическая прочность обеспечивается, как правило, пропиткой эпоксидными смолами - таким образом, исключаются потери на гистерезис и неточности в позиционировании катушки. Для уменьшения инертности, катушка должна иметь как можно меньшую массу, обеспечивая тем самым более высокое быстродействие прибора. Можно показать, что эффективность системы растет с увеличением плотности магнитного потока в воздушном зазоре. Поэтому в таких устройствах целесообразно применение высокоэнергетических постоянных магнитов.


В акустических катушках обычно применяются схемы, аналогичные представленной на рис. 3 (а), т.к. конструкцию с магнитом в виде диска с одноосной анизотропией легче собрать. Есть несколько причин, по которым наиболее удачным решением в таких устройствах будет использование постоянных спеченных магнитов Nd-Fe-B. Во-первых, спеченные магниты Nd-Fe-B обладают рекордным значением BHMAX и следовательно создают в воздушном зазоре магнитный поток максимальной плотности. Во-вторых, спеченные магниты Nd-Fe-B характеризуются минимальными удельной массой и размером на единицу магнитной энергии, что позволяет изготовлять миниатюрные и легкие устройства. В-третьих, цена на этот материал относительно невелика и имеет тенденцию к дальнейшему снижению.


Значительную долю рынка сбыта магнитных материалов занимают производители магнитных сенсоров. Сенсоры используются для контроля параметров движения самых различных механизмов - от деталей самолета до промышленных моторов и автомобильных противоугонных систем. Типичная конструкция магнитного сенсора представляет собой жесткий диск с большим количеством выемок параллельно его оси на внешней поверхности цилиндра.


Рис. 4. Типичная (а) и оригинальная (б) конструкции магнитных сенсоров


Соответствующие выступы на цилиндре намагничены. Вблизи поверхности выступов расположен датчик магнитного поля Холла, который по изменению напряженности магнитного поля "чувствует" когда под ним выступ, а когда впадина, тем самым четко контролируя движение колеса сенсора. Чем больше вырезов (а значит и выступов) на поверхности цилиндра, тем большей чувствительностью обладает сенсор. Чувствительность также повышается при повышении плотности магнитного потока над выступами. Применение в качестве рабочего материала для цилиндра сенсора спеченных магнитов Nd-Fe-B значительно упрощает конструкцию сенсора (аналогично упрощению конструкции шагового мотора, см. выше по тексту) и повышает плотность магнитного потока вблизи поверхности цилиндра (рис 4 а, б). Это позволяет создавать более миниатюрные и дешевые устройства и, что крайне важно, обеспечить соответствующий зазор между датчиком и перемещающимися элементами конструкции.


Страница 5 - 5 из 6
Начало | Пред. | 2 3 4 5 6 | След. | Конец Все

Возврат к списку статей