Назар аударыңыз!!!

Сізде JavaScript және Cookie файлдары өшірілген!

Сайт дұрыс жұмыс істеуі үшін оларды қосу керек!

Белсенді магнитті подшипниктер

Белсенді магниттік подшипниктер (AMP)
(S2M Société de Mécanique Magnétique SA компаниясы шығарған, 2, rue des Champs, F-27950 Сент-Марсель, Франция)

Белсенді магниттік мойынтіректерді қолданудың негізгі бағыттары турбомашиналар құрамына кіреді. Компрессорлар мен турбокеңейткіштерде майдың болмауы концепциясы машинаның құрамдас бөліктерінде тозудың болмауына байланысты ең жоғары сенімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Белсенді магниттік подшипниктер (AMP) бәрін табады көбірек қолданукөптеген салаларда. Динамикалық сипаттамаларды жақсарту, сенімділік пен тиімділікті арттыру үшін жанаспайтын белсенді магниттік подшипниктер қолданылады.

Магниттік мойынтіректердің жұмыс принципі магнит өрісіндегі левитация әсеріне негізделген. Мұндай подшипниктердегі білік сөзбе-сөзкүшті магнит өрісінде ілулі тұрған сөздер. Сенсорлық жүйе біліктің орнын үнемі бақылап отырады және статордың магниттеріне сигналдар жібереді, бір жағынан немесе басқа жағынан тартылыс күшін реттейді.

1 . Жалпы сипаттама AMP жүйелері

Белсенді магниттік суспензия екі бөлек бөліктен тұрады:

Подшипник;

Электрондық басқару жүйесі

Магниттік суспензия роторды (2) тартатын электромагниттерден (қуат катушкалары 1 және 3) тұрады.

AMP компоненттері

1. Радиалды подшипник

Ферромагниттік пластиналармен жабдықталған радиалды мойынтірек роторы статорда орналасқан электромагниттермен жасалған магнит өрістері арқылы ұсталады.

Ротор орталықта, статормен байланыссыз ілулі күйде орналастырылған. Ротордың орны басқарылады индуктивті сенсорлар. Олар номиналды күйден кез келген ауытқуды анықтайды және роторды номиналды күйіне қайтару үшін электромагниттердегі токты басқаратын сигналдарды береді.

Осьтер бойымен орналастырылған 4 катушкаларВ және В , және осьтерден 45° бұрышқа ығысқан X және Y , роторды статордың ортасында ұстаңыз. Ротор мен статор арасында байланыс жоқ. Радиалды клиренс 0,5-1мм; осьтік саңылау 0,6-1,8 мм.

2. Мойынтірек

Мойынтіректер бірдей принцип бойынша жұмыс істейді. Тұрақты сақина түріндегі электромагниттер білікке орнатылған тарту дискінің екі жағында орналасқан. Электромагниттер статорға бекітілген. Тарту дискісі роторға орнатылады (мысалы, қысқарту әдісі арқылы). Осьтік позиция сенсорлары әдетте біліктің ұштарында орналасады.

3. Көмекші (сақтандыру)

подшипниктер

Көмекші мойынтіректер машина тоқтаған кезде және АМЖ басқару жүйесі істен шыққан кезде роторды қолдау үшін қолданылады. Қалыпты жұмыс кезінде бұл подшипниктер қозғалмайтын күйде қалады. Көмекші мойынтіректер мен ротор арасындағы қашықтық әдетте ауа саңылауының жартысына тең, бірақ қажет болған жағдайда оны азайтуға болады. Көмекші мойынтіректер негізінен қатты майланған шарикті мойынтіректер болып табылады, бірақ мойынтіректің басқа түрлерін, мысалы, тегіс мойынтіректерді де қолдануға болады.

4. Электрондық басқару жүйесі

Электрондық басқару жүйесі позиция сенсорларының сигнал мәндеріне байланысты электромагниттерден өтетін токты модуляциялау арқылы ротордың орнын басқарады.

5. Электрондық өңдеу жүйесі сигналдар

Позиция сенсоры жіберетін сигнал ротордың номиналды жағдайына сәйкес келетін анықтамалық сигналмен салыстырылады. Егер анықтамалық сигнал нөлге тең болса, номиналды позиция статордың ортасына сәйкес келеді. Анықтамалық сигналды өзгерткен кезде номиналды позицияны ауа аралығының жартысына жылжытуға болады. Ауытқу сигналы номиналды позиция мен ротор позициясының арасындағы айырмашылыққа пропорционал қазір. Бұл сигнал процессорға беріледі, ол өз кезегінде қуат күшейткішіне түзету сигналын жібереді.

Шығу сигналының ауытқу сигналына қатынасытасымалдау функциясымен анықталады. Тасымалдау функциясы роторды номиналды күйінде мүмкіндігінше дәл ұстап тұру және бұзылулар кезінде оны осы күйге тез және тегіс қайтару үшін таңдалған. Тасымалдау функциясы қаттылық пен демпфингті анықтайды магниттік суспензия.

6. Қуат күшейткіші

Бұл құрылғы мойынтіректердің электромагниттерін жасау үшін қажетті токпен қамтамасыз етеді магнит өрісі, ол роторға әсер етеді. Күшейткіштердің қуаты электромагниттің максималды күшіне, ауа саңылауына және жүйенің жауап беру уақытына байланысты автоматты басқару(яғни, бұл күш бұзылған кезде оны өзгерту керек жылдамдық). Электрондық жүйенің физикалық өлшемдері машина роторының салмағымен тікелей байланысы жоқ, олар, ең алдымен, кедергінің шамасы мен ротордың салмағы арасындағы индикатордың қатынасымен байланысты. Демек, шамалы бұзылуға ұшырайтын салыстырмалы түрде ауыр ротормен жабдықталған үлкен механизм үшін кішкене қабық жеткілікті болады. Бұл ретте үлкен кедергіге ұшырайтын механизм үлкен электрлік шкафпен жабдықталуы керек.

2. AMP кейбір сипаттамалары

Ауа аралығы

Ауа саңылауы ротор мен статор арасындағы кеңістік болып табылады. Көрсетілген алшақтық мөлшері e, диаметріне байланысты D ротор немесе мойынтірек.

Әдетте, келесі мәндер пайдаланылады:

D (мм)	e(мм)
< 100	0,3 - 0,6
100 - 1 000	0,6 - 1,0

Айналу жылдамдығы

Радиалды магниттік подшипниктің максималды айналу жылдамдығы тек электромагниттік ротор пластиналарының сипаттамаларына, атап айтқанда пластиналардың орталықтан тепкіш күшке қарсылығына байланысты. Стандартты кірістірулерді пайдаланған кезде 200 м/с дейінгі перифериялық жылдамдықтарға қол жеткізуге болады. Осьтік магниттік подшипниктің айналу жылдамдығы құйылған болаттан жасалған тарту дискінің кедергісімен шектеледі. Стандартты жабдықты пайдалану арқылы 350 м/с шеткі жылдамдыққа қол жеткізуге болады.

AMP жүктемесі қолданылатын ферромагниттік материалға, ротордың диаметріне және суспензия статорының бойлық ұзындығына байланысты. Жасалған AMP максималды меншікті жүктемесі стандартты материал, 0,9 Н/см². Бұл максималды жүктемеклассикалық мойынтіректердің сәйкес мәндерімен салыстырғанда азырақ, дегенмен, жоғары рұқсат етілген перифериялық жылдамдық білік диаметрін мүмкін болатын ең үлкен жанасу бетін алу үшін ұлғайтуға мүмкіндік береді, демек, классикалық мойынтіректерге арналған жүктеме шегін қажетсіз оның ұзындығын арттыру үшін.

Энергияны тұтыну

Белсенді магниттік мойынтіректердің энергия тұтынуы өте төмен. Бұл энергия шығыны гистерезис, мойынтіректегі құйынды токтар (Фуко токтары) (біліктен алынатын қуат) және электронды қабықшадағы жылу жоғалтулары нәтижесінде пайда болады. AMP салыстырмалы өлшемдегі классикалық механизмдерге қарағанда энергияны 10-100 есе аз тұтынады. Энергияны тұтыну электрондық жүйесыртқы ток көзін қажет ететін бақылау да өте төмен. Батареялар желі істен шыққан жағдайда гимбалдың жұмыс жағдайын сақтау үшін пайдаланылады - бұл жағдайда олар автоматты түрде қосылады.

Қоршаған орта жағдайлары

AMP-ны тікелей жұмыс ортасында орнатуға болады, бұл сәйкес муфталар мен құрылғылардың қажеттілігін, сондай-ақ жылу оқшаулау үшін кедергілерді толығымен жояды. Бүгінгі таңда белсенді магниттік подшипниктер ең көп жұмыс істейді әртүрлі жағдайлар: вакуум, ауа, гелий, көмірсутек, оттегі, теңіз суыжәне уран гексафториді, сондай-ақ - 253 температурада° + 450 дейін ° МЕН.

3. Магниттік подшипниктердің артықшылықтары

• Байланыссыз/сұйықсыз
  - механикалық үйкеліс жоқ
  - май жоқ
  - перифериялық жылдамдықтың жоғарылауы
  
• Сенімділікті арттыру
  - басқару шкафының жұмыс сенімділігі > 52 000 сағат.
  - EM подшипниктерінің жұмыс сенімділігі > 200 000 сағат.
  - профилактикалық қызмет көрсетудің толық дерлік болмауы
  
• Кіші турбомашинаның өлшемдері
  - майлау жүйесінің болмауы
  - кіші өлшемдер (P = K*L*D²*N)
  - аз салмақ
  
• Бақылау
  - көтергіш жүктеме
  - турбомашина жүктемесі
• Реттелетін параметрлер
  - белсенді магниттік подшипникті басқару жүйесі
  - қаттылық (ротордың динамикасына байланысты өзгереді)
  - демпферлік (ротордың динамикасына байланысты өзгереді)
  
• Тығыздаусыз жұмыс (компрессор мен жетек бір корпуста)
  - технологиялық газдағы подшипниктер
  - жұмыс температурасының кең диапазоны
  - ротор динамикасын қысқарту арқылы оңтайландыру

Магниттік мойынтіректердің сөзсіз артықшылығы - үйкеліс беттерінің толық болмауы, демек, тозу, үйкеліс және ең бастысы жұмыс аймағыкәдімгі мойынтіректерді пайдалану кезінде пайда болатын бөлшектер.

Белсенді магнитті подшипниктер жоғары жүк көтергіштігімен және механикалық беріктігімен сипатталады. Оларды қашан қолдануға болады жоғары жылдамдықтарайналу, сондай-ақ ауасыз кеңістікте және әртүрлі температурада.

Материалдар «S2M» компаниясы, Франция ( www.s2m.fr).

Төменде біз тұрақты магниттің тоқтаусыз көтерілуін қамтамасыз етуге болатынын айтқан Николаевтың магниттік суспензиясының дизайнын қарастырамыз. Бұл схеманың жұмысын тексеру үшін эксперимент көрсетілген.

Неодим магниттерінің өзі осы қытайлық дүкенде сатылады.

Энергияны тұтынусыз магниттік левитация - қиял немесе шындық? Қарапайым магниттік подшипникті жасауға болады ма? 90-жылдардың басында Николаев шын мәнінде не көрсетті? Осы сұрақтарды қарастырайық. Қолында жұп магнит ұстаған кез келген адам: «Мен неге бір магнитті сырттан қолдаусыз екіншісінің үстінен қалқып жібере алмаймын? Тұрақты магнит өрісі сияқты ерекшелікке ие, олар энергияны тұтынусыз бірдей аттас полюстермен итеріледі. Бұл үшін тамаша негіз болып табылады техникалық шығармашылық! Бірақ бұл қарапайым емес.

Сонау 19 ғасырда британдық ғалым Эрншоу тек тұрақты магниттерді қолдана отырып, гравитациялық өрісте көтерілетін нысанды тұрақты ұстау мүмкін емес екенін дәлелдеді. Жартылай левитация немесе, басқаша айтқанда, псевдолевитация тек механикалық қолдау арқылы мүмкін болады.

Магниттік суспензияны қалай жасауға болады?

Қарапайым магнитті суспензияны бірнеше минут ішінде жасауға болады. Тірек негізін жасау үшін негізге 4 магнит және көтергіш нысанның өзіне бекітілген жұп магнит қажет, олар, мысалы, фломастер болуы мүмкін. Осылайша, біз фломастер осінің екі жағында тұрақсыз тепе-теңдігі бар қалқымалы құрылымды алдық. Тұрақты механикалық тоқтату позицияны тұрақтандыруға көмектеседі.

Ең қарапайым магнитті суспензия екпінмен

Бұл конструкцияны көтергіш объектінің негізгі салмағы тірек магниттеріне түсетіндей етіп конфигурациялауға болады, ал бүйірлік тарту күші соншалықты аз, бұл жерде механикалық үйкеліс іс жүзінде нөлге жақындайды.

Енді абсолютті магниттік левитацияға қол жеткізу үшін механикалық тоқтатуды магнитпен ауыстыруға тырысу қисынды болар еді. Бірақ, өкінішке орай, мұны істеу мүмкін емес. Бұл дизайнның қарапайымдылығына байланысты болуы мүмкін.

Балама дизайн.

Толығырақ қарастырайық сенімді жүйемұндай тоқтата тұру. Статор ретінде сақиналы магниттер қолданылады, олар арқылы мойынтіректің айналу осі өтеді. Белгілі бір нүктеде сақиналы магниттер магниттелу осі бойынша басқа магниттерді тұрақтандыру қасиетіне ие болады. Бірақ қалғандары бірдей. Айналу осі бойында тұрақты тепе-теңдік жоқ. Бұл реттелетін тоқтату арқылы жойылуы керек.

Неғұрлым қатаң құрылымды қарастырайық.

Мүмкін, мұнда тұрақты магниттің көмегімен осьті тұрақтандыруға болады. Бірақ мұнда да тұрақтандыруға қол жеткізу мүмкін болмады. Мойынтіректердің айналу осінің екі жағына тарту магниттерін орналастыру қажет болуы мүмкін. Николаевтың магниттік подшипниктері бар бейне Интернетте ұзақ уақыт бойы талқыланды. Кескіннің сапасы бұл дизайнды егжей-тегжейлі қарастыруға мүмкіндік бермейді және ол тек тұрақты магниттердің көмегімен тұрақты левитацияға қол жеткізген сияқты. Бұл жағдайда құрылғы диаграммасы жоғарыда көрсетілгенмен бірдей. Тек екінші магниттік аялдама қосылды.

Геннадий Николаевтың дизайнын тексеру.

Алдымен Николаевтың магниттік суспензиясын көрсететін толық бейнені қараңыз. Бұл бейне Ресейдегі және шетелдегі жүздеген энтузиастарды тоқтаусыз левитация жасай алатын құрылым жасауға тырысуға мәжбүр етті. Бірақ, өкінішке орай, қазіргі уақытта мұндай суспензияның жұмыс дизайны жасалмаған. Бұл Николаевтың үлгісіне күмән келтіреді.

Тестілеу үшін дәл осындай дизайн жасалды. Барлық толықтырулардан басқа Николаевдікі сияқты бірдей феррит магниттері жеткізілді. Олар неодимдерге қарағанда әлсіз және соншалықты үлкен күшпен итеріп кетпейді. Бірақ бірқатар эксперименттердегі тестілеу тек көңілді қалдырды. Өкінішке орай, бұл схема да тұрақсыз болып шықты.

Қорытынды.

Мәселе мынада, сақиналы магниттер қаншалықты күшті болса да, мойынтірек осін оның бүйірінен тұрақтандыруға қажетті бүйірлік магниттерден түсетін күшпен тепе-теңдікте ұстай алмайды. Кішкене қозғалыста ось жай ғана жағына сырғып кетеді. Басқаша айтқанда, сақиналы магниттердің өз ішіндегі осьті тұрақтандыратын күші әрқашан болады аз күшбүйірлік бағытта осьті тұрақтандыру үшін қажет.

Сонда Николаев не көрсетті? Егер сіз бұл бейнені мұқият қарасаңыз, бейне сапасының нашарлығынан иненің тоқтауы жай ғана көрінбейді деп күдіктенесіз. Николаевтың ең қызықты нәрселерді көрсетуге тырысуы кездейсоқ па? Абсолютті левитацияның мүмкіндігі тұрақты магниттер, мұнда энергияның сақталу заңы бұзылмайды. Мүмкін олар басқа магниттер шоғырын тұрақты тепе-теңдікте сенімді түрде ұстайтын қажетті потенциалды ұңғыманы жасайтын магнит формасын әлі жасамаған шығар.

Төменде магниттік суспензияның диаграммасы берілген

Тұрақты магниттері бар магнитті суспензияны салу

сияқты кейбір жолдастардың бейнелерін көргеннен кейін

Мен шештім және осы тақырыпты тексеремін. Менің ойымша, бейне өте сауатсыз, сондықтан дүңгіршектерден ысқыруға әбден болады.

Менің басымдағы көптеген диаграммаларды қарап шыққаннан кейін, Белецкийдің бейнесіндегі орталық бөліктегі суспензия принципіне қарап, Левитнон ойыншығының қалай жұмыс істейтінін түсініп, мен қарапайым диаграмманы ойлап таптым. Бір осьте екі тірек шыбықтың болуы керек екені анық, масақтың өзі болаттан жасалған, ал сақиналар оське қатты бекітілген. Тұтас сақиналардың орнына шеңбердің айналасында орналасқан призма немесе цилиндр түрінде өте үлкен емес магниттерді орналастыру әбден мүмкін. Принципі әйгілі «Ливитрон» ойыншықындағыдай. тек үстіңгі жағының аударылуына жол бермейтін героскопиялық моменттің орнына оське қатты бекітілген тіректер арасында «тартуды» қолданамыз.

Төменде «Livitron» ойыншығы бар бейне

және міне, мен ұсынатын диаграмма. шын мәнінде, бұл жоғарыдағы бейнедегі ойыншық, бірақ мен айтқанымдай, оған тіреуіш ұшының аударылып кетуіне жол бермейтін нәрсе керек. Жоғарыдағы бейнеде гироскопиялық момент пайдаланылады, мен екі тірек пен олардың арасындағы аралықты қолданамын.

Мен көріп тұрғандай, осы дизайнның жұмысын ақтауға тырысайық:

магниттер итеріп кетеді, бұл әлсіз нүкте бар екенін білдіреді - ось бойымен бұл шыбықтарды тұрақтандыру керек. мұнда мен келесі идеяны қолдандым: магнит шипті өріс күші ең төмен аймаққа итеруге тырысады, өйткені шыбықтың сақинаға қарама-қарсы магниттелуі бар және магниттің өзі сақина тәрізді, мұнда жеткілікті үлкен аумақось бойымен орналасқан, кернеу периферияға қарағанда аз. сол. Магнит өрісінің қарқындылығының таралуы пішіні бойынша шыныға ұқсайды - қарқындылық қабырғада максимум, ал осьте минималды.

шип ось бойымен тұрақтандырылуы керек, сонымен бірге сақиналы магниттен өрістің ең төменгі күші бар аймаққа итеріледі. сол. егер бір осьте осындай екі шыбық болса және сақиналы магниттер қатты бекітілген болса, ось «қатып қалуы» керек.

өрістің күші төмен аймақта болу энергетикалық жағынан ең қолайлы болып шықты.

Интернетті шарлап, мен ұқсас дизайнды таптым:

мұнда да кернеуі төмен аймақ қалыптасады, ол магниттер арасындағы ось бойымен де орналасады және бұрыш та қолданылады. Жалпы алғанда, идеология өте ұқсас, бірақ ықшам мойынтірек туралы айтатын болсақ, жоғарыдағы опция жақсы көрінеді, бірақ арнайы пішінді магниттерді қажет етеді. сол. Схемалардың арасындағы айырмашылық мынада, мен тірек бөлігін аз кернеуі бар аймаққа сығымдаймын, ал жоғарыдағы схемада мұндай аймақтың қалыптасуының өзі осьтегі позицияны қамтамасыз етеді.
Салыстыруды анық ету үшін мен диаграммамды қайта сыздым:

олар негізінен айна бейнелері. Жалпы, бұл идея жаңа емес - олардың барлығы бір нәрсенің төңірегінде қозғалады, менде тіпті жоғарыдағы бейне авторы ұсынылған шешімдерді жай ғана іздемеген деген күдік бар.

мұнда бұл бір-біріне дерлік, егер конустық аялдамалар бір бөлік ретінде емес, композициялық - магниттік тізбек + сақиналы магнит ретінде жасалса, онда сіз менің схемамды аласыз. Мен тіпті бастапқы оңтайландырылмаған идеяны айтар едім - төмендегі сурет. тек жоғарыдағы сурет роторды «тарту» үшін жұмыс істейді, бірақ мен бастапқыда «итеруді» жоспарладым.


Әсіресе дарынды адамдар үшін бұл тоқтата тұру Эрншоу теоремасын (тыйым салу) бұзбайтынын атап өткім келеді. мәселе сонда туралы айтып отырмызБұл осьте орталықтарды қатаң бекітпей, таза магниттік суспензия туралы емес, яғни. бір ось қатаң бекітілген, ештеңе жұмыс істемейді. сол. Бұл тірек нүктесін таңдау туралы және басқа ештеңе емес.

шын мәнінде, егер сіз Белецкийдің бейнесін қарасаңыз, кейбір жерлерде шамамен бірдей өріс конфигурациясы қолданылғанын, тек соңғы жанасудың жоқ екенін көре аласыз. конустық магниттік контур екі ось бойымен «итеруді» таратады, бірақ Эрншоу үшінші осьті басқаша бекітуді бұйырды, мен дауласпадым және оны қатаң механикалық түрде бекіттім. Белецкий бұл опцияны неге қолданбағанын білмеймін. шын мәнінде, оған екі «ливитрон» қажет - тіректер оське бекітілген және мыс түтікпен шыңдарға қосылған.

Сондай-ақ, магниттік тірек сақинасына қарама-қарсы полярлығы бар магниттің орнына кез келген жеткілікті күшті диагнетикалық материалдан жасалған кеңестерді пайдалануға болатынын ескеруге болады. сол. магнит + конустық магниттік өзек комбинациясын жай диамагниттік конуспен ауыстырыңыз. оське бекіту сенімдірек болады, бірақ диамагнетиктер күшті өзара әрекеттесумен және жоғары өріс кернеулігімен сипатталмайды және оны кез келген жолмен қолдану үшін осы өрістің үлкен «көлемі» қажет. Айналу осіне қатысты өріс осьтік біркелкі болғандықтан, айналу кезінде магнит өрісіндегі өзгерістер болмайды, яғни. мұндай мойынтірек айналуға қарсылық тудырмайды.

Заттардың логикасына сәйкес, бұл принцип плазмалық суспензияға да қатысты болуы керек - патчталған «магниттік бөтелке» (корктрон), сондықтан күтіңіз және қараңыз.

Мен нәтижеге неге сонша сенімдімін? жақсы, өйткені ол бар болуы мүмкін емес :) мүмкін болатын жалғыз нәрсе - конус пен шыныаяқ пішініндегі магниттік өзектерді «қатты» өріс конфигурациясы үшін жасау.
Сондай-ақ, сіз ұқсас тоқтата тұруы бар бейнені таба аласыз:

мұнда автор ешқандай магниттік тізбектерді пайдаланбайды және Эрншоу теоремасын түсіну үшін әдетте қажет болғандай инеге назар аударады. бірақ сақиналар оське қатты бекітілген, яғни олардың арасында осьті таратуға болады, бұл осьтегі магниттердегі конустық магниттік өзектерді пайдалану арқылы оңай қол жеткізуге болады. сол. «Магниттік шыныаяқтың» «түбі» енгенше, магниттік тізбекті сақинаға итеру қиындай түседі, өйткені ауаның магниттік өткізгіштігі магниттік контурға қарағанда аз - ауа саңылауының азаюы өріс кернеулігінің артуына әкеледі. сол. бір ось механикалық түрде қатты бекітілген - содан кейін инеге қолдау қажет болмайды. сол. бірінші суретті қараңыз.

P.S.
Міне, мен таптым. сериядан, жаман басы бәрібір жібермейді - автор әлі Белецкий - бұл жерде бұратылып кетті, ана, алаңдамаңыз - өрістің конфигурациясы өте күрделі, оның үстіне ось бойымен біркелкі емес айналу, яғни. айналу кезінде осьте магниттік индукцияның өзгерісі болады, барлық жабысқан кезде... сақина магнитіндегі шарға назар аударыңыз, екінші жағынан сақина магнитінде цилиндр бар. сол. адам мұнда сипатталған тоқтата тұру принципін ақымақтықпен бұзды.

Жақсы, немесе фотосуреттегі суспензияны дәнекерленген, яғни. фотодағы бұрыштар иненің тірегін пайдаланады, және ол иненің орнына допты іліп қойды - о шайтан - бұл жұмыс істеді - кім ойлаған (олар маған Эрншоу теоремасын дұрыс түсінбегенімді дәлелдегені есімде), бірақ екі шарды ілу және екі сақинаны пайдалану жеткілікті ақылдылық емес сияқты. сол. бейнедегі құрылғыдағы магниттердің санын 4-ке, мүмкін 3-ке дейін оңай азайтуға болады, яғни. бір сақинадағы цилиндрі және екіншісінде шары бар конфигурация жұмыс істейтіні эксперименталды түрде дәлелденген деп санауға болады, бастапқы идеяның суретін қараңыз. онда мен екі симметриялық аялдаманы және цилиндр + конусты қолдандым, дегенмен конус пен полюстен диаметрге дейінгі шардың бөлігі бірдей жұмыс істейді деп ойлаймын.

сондықтан аялдаманың өзі келесідей көрінеді - бұл магниттік тізбек (яғни, темір, никель және т.б.) бұл жай ғана

сақиналы магнит орнатылған. қарсы бөлігі бірдей, тек кері :) және аралық жұмыста екі аялдама - жолдас Эрншоу бір аялдамада жұмыс істеуге тыйым салды.

Көптеген тұтынушылар сенеді магниттік подшипниктер«қара жәшіктің» бір түрі, бірақ олар өнеркәсіпте ұзақ уақыт бойы қолданылған. Олар әдетте тасымалдауда немесе дайындауда қолданылады табиғи газ, оның сұйылту процестерінде және т.б. Оларды жиі қалқымалы газ өңдеу кешендері пайдаланады.

Магниттік подшипниктер магниттік левитация арқылы жұмыс істейді. Олар магнит өрісі тудыратын күштердің арқасында жұмыс істейді. Бұл жағдайда беттер бір-бірімен байланыспайды, сондықтан майлаудың қажеті жоқ. Бұл түрімойынтіректер тіпті өте қатал жағдайларда да жұмыс істей алады, атап айтқанда криогендік температурада, төтенше қысымда, жоғары жылдамдықта және т.б. Бұл ретте магнитті мойынтіректер жоғары сенімділікті көрсетеді.

Ферромагниттік пластиналармен жабдықталған радиалды мойынтірек роторы статорға орналастырылған электромагниттермен жасалған магнит өрістерінің көмегімен қажетті күйде ұсталады. Осьтік мойынтіректердің жұмысы бірдей принциптерге негізделген. Бұл жағдайда ротордағы электромагниттерге қарама-қарсы, айналу осіне перпендикуляр орнатылған диск бар. Ротордың орналасуы индукциялық сенсорлармен бақыланады. Бұл сенсорлар номиналды позициядан барлық ауытқуларды тез анықтайды, нәтижесінде магниттердегі токтарды басқаратын сигналдар жасайды. Бұл манипуляциялар роторды қажетті күйде ұстауға мүмкіндік береді.

Магниттік подшипниктердің артықшылықтары даусыз: олар майлауды қажет етпейді, қорқытпайды орта, аз қуат тұтынады және жанасатын және ысқылайтын бөлшектердің болмауына байланысты ұзақ уақыт жұмыс істейді. Сонымен қатар, магниттік мойынтіректерде діріл деңгейі төмен. Бүгінгі күні кірістірілген бақылау және жағдайды бақылау жүйесі бар модельдер бар. Қазіргі уақытта магниттік подшипниктер негізінен турбокомпрессорлар мен табиғи газ, сутегі және ауаны алу үшін компрессорларда, криогендік технологияда, тоңазытқыш қондырғыларда, турбокеңдеткіштерде, вакуумдық технологияда, электр генераторларында, басқаруда және өлшеу құралдары, жоғары жылдамдықты жылтырату, фрезерлік және тегістеу станоктарында.

Магниттік мойынтіректердің негізгі кемшілігі- магнит өрістеріне тәуелділік. Кен орнының жоғалуы жүйенің апатты істен шығуына әкелуі мүмкін, сондықтан олар жиі қауіпсіздік мойынтіректерімен бірге қолданылады. Әдетте, олар магниттік модельдердің екі немесе бір істен шығуына төтеп бере алатын домалау мойынтіректері ретінде пайдаланылады, содан кейін оларды дереу ауыстыру қажет. Сондай-ақ магниттік подшипниктер үшін, көлемді және күрделі жүйелерподшипникті пайдалану мен жөндеуді айтарлықтай қиындатады басқару элементтері. Мысалы, бұл мойынтіректерді басқару үшін олар жиі орнатылады арнайы кабинетбасқару. Бұл кабинетмагнитті мойынтіректермен әрекеттесетін контроллер болып табылады. Оның көмегімен электромагниттерге ток беріледі, ол ротордың орнын реттейді, оның жанасусыз айналуына кепілдік береді және оның тұрақты орнын сақтайды. Сонымен қатар, магниттік мойынтіректерді пайдалану кезінде осы бөліктің орамасын қыздыру мәселесі туындауы мүмкін, бұл токтың өтуіне байланысты пайда болады. Сондықтан қосымша салқындату жүйелері кейде кейбір магниттік мойынтіректермен орнатылады.

Магниттік мойынтіректерді шығаратын ірі өндірушілердің бірі- Комплексті әзірлеуге қатысқан S2M компаниясы өмірлік циклмагнитті мойынтіректерді, сондай-ақ тұрақты магнитті қозғалтқыштарды: әзірлеуден бастап іске қосу, өндіру және практикалық шешімдер. S2M әрқашан шығындарды азайту үшін мойынтіректердің конструкцияларын жеңілдетуге бағытталған инновациялық саясатты ұстанады. Ол өнеркәсіптік тұтыну нарығында кеңірек пайдалану үшін магниттік модельдерді қол жетімді етуге тырысты. Әртүрлі компрессорлар мен вакуумдық сорғыларды шығаратын компаниялар S2M-мен, негізінен, мұнай-газ өнеркәсібі. Кезінде S2M қызметтерінің желісі бүкіл әлемге тарады. Оның кеңселері Ресейде, Қытайда, Канадада және Жапонияда болды. 2007 жылы S2M-ді SKF тобы елу бес миллион еуроға сатып алды. Бүгінгі таңда магниттік мойынтіректерді олардың технологиялары бойынша A&MC Magnetic Systems өндірістік бөлімшесі шығарады.

Өнеркәсіпте магнитті мойынтіректермен жабдықталған ықшам және үнемді модульдік жүйелер жиі қолданылады. Әдеттегімен салыстырғанда дәстүрлі технологияларолардың көптеген артықшылықтары бар. Миниатюрленген инновациялық қозғалтқыш/мойынтірек жүйелерінің арқасында мұндай жүйелерді заманауи сериялы өнімдерге біріктіру мүмкін болды. Олар бүгінде жоғары технологиялық салаларда (жартылай өткізгіш өндірісінде) қолданылады. Магниттік подшипниктер саласындағы соңғы өнертабыстар мен әзірлемелер осы өнімнің құрылымдық жеңілдетілуін барынша арттыруға бағытталған. Бұл көтергіш шығындарды азайту, оларды осындай инновацияларды қажет ететін кең өнеркәсіптік нарыққа қолжетімді ету.

Қазіргі заманғы электромеханикалық бұйымдар мен техникалық өнімдердің әртүрлілігінде магниттік подшипник техникалық және экономикалық сипаттамаларжәне ақаусыз жұмыс мерзімін ұзартады. Дәстүрлі мойынтіректермен салыстырғанда магнитті мойынтіректер қозғалмайтын және қозғалатын бөліктер арасындағы үйкеліс күшін толығымен жояды. Бұл қасиеттің болуы конструкцияларда жоғары жылдамдықты енгізуге мүмкіндік береді магниттік жүйелер. Магниттік подшипниктер жоғары температуралы асқын өткізгіш материалдардан жасалған, олардың қасиеттеріне ұтымды әсер етеді. Бұл қасиеттерге шығындардың айтарлықтай төмендеуі кіреді үлгілік дизайнсалқындату жүйелері және т.б маңызды параметр, магнитті подшипникті жұмыс жағдайында ұзақ уақыт ұстау ретінде.

Магниттік суспензиялардың жұмыс принципі

Магниттік суспензиялардың жұмыс принципі магниттік және электр өрістері. Мұндай суспензияларды қолданатын айналмалы білік физикалық контактіні пайдаланбай, қуатты магнит өрісінде ілулі тұр. Оның салыстырмалы төңкерістері қол жеткізу кезінде үйкеліссіз және тозусыз өтеді ең жоғары сенімділік. Магниттік суспензияның негізгі компоненті магниттік жүйе болып табылады. Оның негізгі мақсаты - қажетті тартым сипаттамаларын қамтамасыз ететін қажетті пішіндегі магнит өрісін жасау жұмыс аймағыротордың белгілі бір басқару орын ауыстыруында және мойынтіректің қаттылығында. Магниттік мойынтіректердің мұндай параметрлері магниттік жүйенің дизайнына тікелей байланысты, оны оның негізінде әзірлеу және есептеу керек. салмағы мен өлшемікомпонент - қымбат криогенді салқындату жүйесі. Магниттік суспензиялардың электромагниттік өрісі неге қабілетті екенін Levitron балалар ойыншығының жұмысынан анық көруге болады. Тәжірибеде магниттік және электрлік суспензиялардың жұмыс принципі бойынша әр түрлі тоғыз түрі бар:

• магниттік және гидродинамикалық суспензиялар;
• тұрақты магниттерде жұмыс істейтін суспензиялар;
• белсенді магнитті подшипниктер;
• кондиционер ілгіштері;
• LC - суспензиялардың резонанстық түрлері;
• индукциялық подшипниктер;
• суспензиялардың диамагниттік түрлері;
• асқын өткізгіш подшипниктер;
• электростатикалық суспензиялар.

Егер біз осы суспензиялардың барлық түрлерін танымалдық тұрғысынан сынайтын болсақ, онда қазіргі шындықта белсенді магниттік мойынтіректер (AMP) жетекші орынға ие болды. Сыртқы көріністе олар ротордың тұрақты күйіне магниттік тартылыс күштері арқылы қол жеткізілетін мехатрондық құрылғы жүйесін білдіреді. Бұл күштер роторға электромагниттердің жағынан әсер етеді, электр тогыонда ол электронды басқару блогының сенсорлық сигналдарына негізделген автоматты басқару жүйесі арқылы реттеледі. Мұндай басқару блоктары дәстүрлі аналогты немесе анағұрлым инновациялық цифрлық сигналды өңдеу жүйесін пайдалана алады. Белсенді магниттік мойынтіректердің керемет динамикалық сипаттамалары, сенімділігі және жоғары тиімділік. Бірегей мүмкіндіктербелсенді магниттік подшипниктер олардың кең таралуына ықпал етеді. AMP тиімді қолданылады, мысалы, келесі жабдықта:
- газтурбиналық қондырғылар;
- жоғары жылдамдықты роторлы жүйелер;
- электр қозғалтқыштары;
- турбокеңейткіштер;
- инерциялық энергияны сақтау құрылғылары және т.б.
Белсенді магниттік подшипниктер қажет болған кезде сыртқы көзағымдағы және қымбат және күрделі басқару жабдықтары. Қазіргі уақытта AMP әзірлеушілері жүргізіп жатыр белсенді жұмысмагниттік подшипниктердің пассивті түрін жасау.