يعلم الجميع أن المغناطيس يميل إلى جذب المعادن. أيضا ، يمكن أن يجذب مغناطيس واحد آخر. لكن التفاعل بينهما لا يقتصر على الجاذبية ، بل يمكن أن يتنافر كل منهما الآخر. المادة موجودة في أقطاب المغناطيس - تتجاذب الأقطاب المتقابلة ، وتتنافر الأقطاب نفسها. هذه الخاصية هي أساس كل المحركات الكهربائية وقوية جدا.
هناك أيضًا شيء مثل التحليق تحت تأثير المجال المغناطيسي ، عندما يتدلى جسم موضوع فوق مغناطيس (له قطب مشابه له) في الفضاء. تم وضع هذا التأثير موضع التنفيذ في ما يسمى المحمل المغناطيسي.
ما هو المحمل المغناطيسي
جهاز من النوع الكهرومغناطيسي حيث يتم دعم عمود الدوران (الدوار) في جزء ثابت (الجزء الثابت) بواسطة قوى التدفق المغناطيسي يسمى المحمل المغناطيسي. عندما تكون الآلية قيد التشغيل ، فإنها تتأثر بالقوى الفيزيائية التي تميل إلى تحويل المحور. للتغلب عليها ، تم تجهيز المحمل المغناطيسي بنظام تحكم يراقب الحمل ويعطي إشارة للتحكم في قوة التدفق المغناطيسي. المغناطيس ، بدوره ، أقوى أوتأثير أقل على الدوار ، مع إبقائه في المركز.
تم استخدام المحمل المغناطيسي على نطاق واسع في الصناعة. هذه هي في الأساس آلات توربينية قوية. نظرًا لغياب الاحتكاك ، وبالتالي الحاجة إلى استخدام مواد التشحيم ، تزداد موثوقية الآلات عدة مرات. لم يتم ملاحظة ارتداء العقد عمليا. كما أنه يحسن جودة الخصائص الديناميكية ويزيد من الكفاءة.
محامل مغناطيسية نشطة
المحمل المغناطيسي ، حيث يتم إنشاء مجال القوة بمساعدة المغناطيسات الكهربائية ، يسمى نشط. توجد المغناطيسات الكهربائية الموضعية في الجزء الثابت للمحمل ، ويتم تمثيل الدوار بواسطة عمود معدني. يُطلق على النظام بأكمله الذي يحافظ على العمود في الوحدة نظام التعليق المغناطيسي النشط (AMP). له هيكل معقد ويتكون من جزأين:
- كتلة تحمل ؛
- أنظمة تحكم إلكترونية.
العناصر الأساسية لـ AMP
تحمل شعاعي. جهاز به مغناطيس كهربائي على الجزء الثابت. يمسكون بالدوار. توجد لوحات خاصة للمغناطيس الحديدي على الدوار. عندما يتم تعليق الجزء المتحرك عند نقطة المنتصف ، لا يوجد اتصال مع الجزء الثابت. تقوم المستشعرات الحثية بتتبع أدنى انحراف لموضع الدوار في الفضاء عن الوضع الاسمي. تتحكم الإشارات الصادرة عنها في قوة المغناطيس عند نقطة أو أخرى لاستعادة التوازن في النظام. الخلوص الشعاعي 0.50-1.00 مم ، الخلوص المحوري 0.60-1.80 مم
- تحمل المغناطيسييعمل الدفع بنفس الطريقة التي يعمل بها الشعاعي. تم تثبيت قرص الدفع على عمود الدوار ، حيث توجد مغناطيسات كهربائية على كلا الجانبين مثبتة على الجزء الثابت.
- محامل الأمان مصممة لتثبيت الدوار عند إيقاف تشغيل الجهاز أو في حالات الطوارئ. أثناء التشغيل ، لا يتم تضمين المحامل المغناطيسية المساعدة. الفجوة بينها وبين عمود الدوران نصف تلك الموجودة في المحمل المغناطيسي. يتم تجميع عناصر الأمان على أساس الأجهزة الكروية أو المحامل العادية.
- تشتمل إلكترونيات التحكم على مستشعرات موضع عمود الدوران والمحولات ومكبرات الصوت. يعمل النظام بأكمله على مبدأ ضبط التدفق المغناطيسي في كل وحدة مغناطيسية كهربائية فردية.
محامل من النوع المغناطيسي السلبي
محامل المغناطيس الدائم هي أنظمة تثبيت عمود الدوران التي لا تستخدم دائرة التحكم في التغذية الراجعة. يتم الإرتفاع فقط بسبب قوى المغناطيس الدائم عالي الطاقة.
عيب مثل هذا التعليق هو الحاجة إلى استخدام توقف ميكانيكي ، مما يؤدي إلى تكوين احتكاك ويقلل من موثوقية النظام. لم يتم تنفيذ التوقف المغناطيسي بالمعنى التقني في هذا المخطط. لذلك ، في الممارسة العملية ، يتم استخدام المحمل السلبي بشكل متكرر. هناك نموذج حاصل على براءة اختراع ، على سبيل المثال ، تعليق نيكولاييف ، والذي لم يتم تكراره بعد.
شريط مغناطيسي في محمل العجلة
المفهوميشير مصطلح "محمل العجلة المغناطيسية" إلى نظام ASB ، والذي يستخدم على نطاق واسع في المركبات الحديثة. يختلف محمل ASB من حيث أنه يحتوي على مستشعر سرعة عجلة مدمج بالداخل. هذا المستشعر عبارة عن جهاز نشط مضمن في فاصل المحمل. إنه مبني على أساس حلقة مغناطيسية تتناوب عليها أقطاب عنصر يقرأ التغيير في التدفق المغناطيسي.
عندما يدور المحمل ، هناك تغيير ثابت في المجال المغناطيسي الناتج عن الحلقة المغناطيسية. يسجل المستشعر هذا التغيير ويولد إشارة. ثم يتم إرسال الإشارة إلى المعالج الدقيق. بفضل ذلك ، تعمل أنظمة مثل ABS و ESP. بالفعل قاموا بتصحيح عمل السيارة. ESP مسؤول عن الثبات الإلكتروني ، وينظم ABS دوران العجلات ، ومستوى الضغط في النظام هو الفرامل. يراقب عمل نظام التوجيه ، والتسارع في الاتجاه الجانبي ، وكذلك يصحح تشغيل ناقل الحركة والمحرك.
الميزة الرئيسية لمحمل ASB هي القدرة على التحكم في سرعة الدوران حتى عند السرعات المنخفضة جدًا. في نفس الوقت ، تم تحسين مؤشرات الوزن والحجم للمحور ، وتبسيط تركيب المحمل.
كيفية صنع تأثير مغناطيسي
أبسط محمل مغناطيسي يعمل بنفسك من السهل صنعه. إنه غير مناسب للاستخدام العملي ، لكنه سيُظهر بوضوح إمكانيات القوة المغناطيسية. للقيام بذلك ، تحتاج إلى أربعة مغناطيس نيوديميوم من نفس القطر ، ومغناطيسان بقطر أصغر قليلاً ، وعمود ، على سبيل المثال ، قطعة من أنبوب بلاستيكي ، وتركيز ،على سبيل المثال ، جرة زجاجية نصف لتر. يتم توصيل مغناطيسات ذات قطر أصغر بنهايات الأنبوب بالغراء الساخن بطريقة يتم الحصول على ملف. في منتصف أحد هذه المغناطيسات ، يتم لصق كرة بلاستيكية من الخارج. يجب أن تواجه الأقطاب المتطابقة الخارج. يتم وضع أربعة مغناطيسات لها نفس الأقطاب في أزواج على مسافة طول مقطع الأنبوب. يتم وضع الدوار فوق المغناطيسات الموجودة وعلى الجانب حيث يتم لصق الكرة البلاستيكية ، يتم دعمه بوعاء بلاستيكي. ها هو المحمل المغناطيسي وجاهز.
