Como aumentar a força de sucção do ímã?
Para a aplicação da atração magnética, todos prestam muita atenção à força de atração do ímã. A força de sucção de um ímã pode ser calculada (calculadora de força de tração), e a seguinte fórmula pode ser usada como referência, mas deve-se notar que as condições padrão da fórmula são muito ideais, ou seja, a distribuição do campo magnético é muito uniforme, e a permeabilidade magnética do objeto atraído é muito alta (materiais magnéticos fracos, como aço inoxidável da série 300 e algumas outras ligas de ferro não são aplicáveis), a espessura e a área de adsorção são suficientes (a força de sucção não será melhorada se a espessura e a área são aumentadas, ou seja, não são consideradas fugas de fluxo magnético), mesmo assim, o valor calculado só pode ser usado como referência e não para cálculos exatos.
F(N)=2*S(m²)*B(T)²/μ0
Entre eles, S representa a área de adsorção, B representa a densidade do fluxo magnético do entreferro e μ0 é a permeabilidade ao vácuo (uma constante, μ0=4π*10-7).
A partir da fórmula, podemos ver que a força de sucção de um ímã é proporcional à área de adsorção e à densidade do fluxo magnético do entreferro. Pode-se observar que aumentar a área de adsorção e aumentar a densidade do fluxo magnético do entreferro são duas maneiras de aumentar a força de sucção de um ímã.
1. Aumente a área de adsorção
O objeto atraído deve pelo menos ser capaz de cobrir a superfície de adsorção do ímã, e a espessura do objeto atraído pode ser aumentada se as condições permitirem.
Quando um ímã atrai uma placa de ferro:
Quanto maior for a área de adsorção entre a placa de ferro e o íman, maior será a força de sucção entre o íman e a placa de ferro. Quando a área de adsorção é igual à área do ímã, a tendência da força de sucção de se tornar maior diminuirá gradualmente. Quando a placa de ferro for grande o suficiente, aumente a força de sucção. A área da chapa de ferro pode não melhorar a sucção;
Quando a área da chapa de ferro é a mesma, quando a espessura da chapa de ferro é mais fina, aumentar a espessura da chapa de ferro pode aumentar a força de sucção; quando a placa de ferro é mais espessa, aumentar a espessura da placa de ferro aumentará gradualmente a força de sucção até que não haja aumento.
2. Aumente a densidade do fluxo do entreferro
Quando a área de adsorção S é constante, encontrar maneiras de aumentar a densidade do fluxo do entreferro e reduzir o vazamento do fluxo magnético será uma maneira mais eficaz de aumentar a força de sucção, e o vazamento do fluxo magnético pode ser efetivamente reduzido pela magnetização multipolar.
A partir do diagrama de simulação de campo magnético, podemos ver que depois que o ímã é alterado para magnetização bipolar, o vazamento de fluxo magnético é significativamente reduzido e uma grande parte das linhas de força magnética forma um circuito magnético fechado dentro da chapa de ferro adsorvida.
Se o número de pólos for aumentado ainda mais e uma folha magnética condutora for adicionada à parte inferior do ímã, o vazamento do fluxo magnético será ainda mais reduzido e a força de sucção será melhorada ainda mais.
A tendência atual de design de peças magnéticas é aumentar ao máximo a utilização do campo magnético. Através do projeto de circuito magnético multipolar ou circuito magnético Halbeck, ou através da orientação de alguns materiais com alta permeabilidade magnética, o campo magnético pode passar tanto quanto possível. O objeto de sucção forma um circuito fechado de circuito magnético. As aplicações típicas são:
A folha magnética de borracha é projetada para magnetização multinível, algumas são multipolares de dupla face e outras são multipolares de um lado. O desempenho do ímã de borracha é muito baixo, mas após o projeto do circuito magnético multipolar, o campo magnético é densamente distribuído na superfície. O vazamento de fluxo magnético é muito pequeno durante a adsorção, resultando em melhor efeito de adsorção;
O dispositivo magnético da sucção da porta, através da orientação da folha guia magnética, faz com que o circuito magnético quase forme um circuito a partir do objeto adsorvido durante a adsorção, de modo que a taxa de utilização do campo magnético seja muito alta, e a experiência intuitiva é uma pequena atração magnética, a força de sucção é enorme quando em contato direto.
O desenho da atração magnética é inseparável da consideração da distância de adsorção. A adsorção acima mencionada é baseada no contato direto. Se a distância mudar, a força de sucção geralmente muda bastante. A figura a seguir mostra vários ímãs típicos de ímã único. Dispositivos e componentes magnéticos multipolares têm uma regra semelhante. Quanto maior o número de pólos, maior será a força de sucção quando o espaçamento for 0, mas a força de sucção torna-se mais fraca à medida que o espaçamento aumenta.
