¿Los imanes con el mismo rendimiento y volumen tienen la misma fuerza de succión?
¿Los imanes con el mismo rendimiento y volumen tienen la misma fuerza de succión? En Internet se dice que la fuerza de succión de un imán de NdFeB es 640 veces su propio peso. ¿Es esto creíble?
De hecho, esta pregunta puede divergir, es decir, qué factores están relacionados con la atracción del imán. En primer lugar, debe quedar claro que los imanes sólo tienen fuerza de adsorción para materiales ferromagnéticos. Sólo hay tres tipos de materiales ferromagnéticos a temperatura ambiente, es decir, hierro, cobalto, níquel y sus aleaciones, y no tienen fuerza de adsorción para los materiales no ferromagnéticos.
Algunas fórmulas para calcular la succión se pueden encontrar en Internet:
F=k*B²*S/2
F=0.577*S*B²
¿Son exactas estas fórmulas? La respuesta es inexacta, pero la tendencia no es un problema. La magnitud de la succión del imán está relacionada con la intensidad del campo magnético y el área de adsorción.Cuanto mayor sea la intensidad del campo magnético, mayor será el área de adsorción y mayor será la succión.
Entonces la siguiente pregunta es: ¿los imanes del mismo volumen, que son planos, cilíndricos y alargados, tienen la misma fuerza de succión? Si no, ¿cuál tiene más succión?
En primer lugar, es seguro que la potencia de succión no es la misma. Qué tipo de succión es la mayor debemos relacionarlo con la definición del producto de energía magnética máxima. Cuando el punto de trabajo del imán está cerca del producto máximo de energía magnética, el imán tiene la energía de trabajo máxima. La fuerza de adsorción del imán también es una manifestación de trabajo, por lo que la fuerza de succión correspondiente también es la mayor. Cabe señalar aquí que el objeto atraído debe ser lo suficientemente grande como para cubrir completamente el tamaño del polo magnético, de modo que se puedan ignorar el material, el tamaño, la forma y otros factores del objeto atraído.
Cómo juzgar si el punto de trabajo del imán está en el punto de máxima acumulación de energía magnética. Cuando el imán está en estado de adsorción directa con el material absorbido, su fuerza de adsorción depende del tamaño del campo magnético del entrehierro y del área de adsorción. Tomando un imán cilíndrico como ejemplo, cuando H/D≈0.6, su centro Pc≈1, que está en el producto de energía magnética máxima La potencia de succión máxima está cerca del punto de operación. Esto también está en consonancia con la ley de que los imanes suelen estar diseñados para ser relativamente planos como adsorbentes. Tomando como ejemplo el imán N35 D10*6, mediante simulación FEA se puede calcular que la fuerza de succión de la placa de hierro es de unos 27N, casi alcanzando el valor máximo de un imán con el mismo volumen, que es 780 veces el suyo. peso.
El imán cuadrado es similar al imán circular. Cuando se adsorbe directamente con el material absorbido, el centro Pc≈1, es decir, está cerca del punto de trabajo del producto de energía magnética máxima, y la fuerza de succión alcanzará el valor máximo del imán con el mismo volumen, tal como 10*10*6,5 o 15* 10*8.
Por supuesto, lo anterior es sólo el estado de adsorción del polo único del imán. Si se trata de magnetización multipolar, la fuerza de succión será completamente diferente.
¿Por qué la fuerza de succión cambia tanto después de que el imán del mismo volumen se convierte en magnetización multipolar? La razón es que el área de adsorción S permanece sin cambios y el valor de la densidad de flujo magnético B que pasa a través del objeto atraído aumenta mucho. Se puede ver en el siguiente diagrama de líneas de fuerza magnética: Para imanes magnetizados multipolares, la densidad de las líneas de campo magnético que pasan a través de láminas de hierro aumenta significativamente. Tomemos como ejemplo el imán N35 D10*6, está hecho de magnetización bipolar y la fuerza de succión de la placa de hierro de adsorción de simulación FEA es aproximadamente 1100 veces su propio peso.
Una vez que el imán se convierte en magnetización multipolar, cada polo es equivalente a un imán más delgado y su valor de Pc ha cambiado, por lo que ya no se puede calcular de acuerdo con el valor de Pc del tamaño total, por lo que su tamaño óptimo es ya no H/D≈ 0.6, sino un imán más plano, el tamaño específico está relacionado con el método de magnetización multipolar y el número de polos.