Magnetbæringen, såvel som de resterende mekanismer i lejegruppen, tjener som en understøtning til den roterende aksel. Men i modsætning til de fælles rullende lejer og lejer er forbindelsen med akslen mekanisk kontaktløs, det vil sige, at Levitationsprincippet anvendes.

Klassificering og princippet om arbejde

Ved hjælp af levitationsniveauet svæver den roterende aksel bogstaveligt talt i et kraftigt magnetfelt. Kontroller bevægelsen af \u200b\u200bakslen og koordinerer driften af \u200b\u200bden magnetiske installation gør det muligt for et komplekst system af sensorer, der konstant overvåger systemets tilstand og leverer de nødvendige styresignaler ved at ændre kraften af \u200b\u200btiltrækning fra den ene eller den anden side.

Magnetiske lejer er opdelt i to store grupper - aktive og passive. Mere detaljeret om enheden af \u200b\u200bhver type af leje nedenfor.

1. Aktive magnetiske lejer.

De kaldes også aktive magnetiske suspensioner. Som nævnt ovenfor består de af to dele - bærer selv, såvel som det elektroniske styresystem på magnetfeltet.

1, 3 - Power Coils; 2 - Akselen skelner mellem radiale og stædige mekanismer (efter type opfattet belastning), men de har samme driftsprincip. En særlig rotor anvendes (den sædvanlige aksel er ikke egnet), modificeret af ferromagnetiske blokke. Denne rotor "hænger" i et magnetfelt, der er skabt af elektromagnetiske spoler, der er placeret på statoren, det vil sige omkring akslen med 360 grader, danner en ring.

En luftfanger er dannet mellem rotoren og statoren, hvilket gør det muligt for genstande at rotere med minimal friktion.

Følgende mekanisme styres af et specielt elektronisk system, som ved hjælp af sensorerne konstant overvåger rotorens position i forhold til spolerne, og styrestrømmen af \u200b\u200bden tilsvarende spole leverer den ved den mindste forskydning. Dette giver dig mulighed for at opretholde rotoren i samme position.

Beregning af sådanne systemer kan studeres mere detaljeret i den vedhæftede dokumentation.

1. Passive magnetiske lejer.

Aktive magnetiske suspensioner anvendes i vid udstrækning i industrien, mens passive systemer stadig er under udvikling og testning. Som navnet antyder, er nøgleforskellen manglen på aktive elementer, det vil sige, at konstante magneter anvendes. Men systemet med flere permanente magneter er meget ustabil, så den praktiske anvendelse af sådanne systemer stadig er tvivlsom. Ordningen nedenfor præsenterer konventionelt princippet om drift af passive mekaniske suspensioner.

Rotoren er udstyret med en permanent magnet såvel som en stator placeret ringe rundt om rotoren. Polerne med samme navn er placeret nær den radiale retning, hvilket skaber effekten af \u200b\u200btræ levitationen. Dette system kan endda indsamles med dine egne hænder.

Fordele.

Selvfølgelig er den største fordel manglen på mekanisk interaktion mellem den roterende rotor og statoren (ring).

Det følger heraf, at sådanne lejer er meget holdbare, det vil sige, at de har øget slidstyrke. Design af mekanismen giver dig også mulighed for at bruge det i aggressive miljøer - øget / reduceret temperatur, aggressiv luftmiljø. Derfor bliver MP'en i stigende grad brugt i rumbranchen.

Ulemper.

Desværre har systemet et stort antal mangler. Disse omfatter:

• Kompleksiteten af \u200b\u200bkontrollen med aktive suspensioner. Et komplekst, dyrt elektronisk suspensionskontrolsystem er nødvendigt. Dens brug kan kun begrundes i de "dyre" industrier - kosmisk og militær.
• Behovet for at bruge sikkerhedslejer. En skarp frakobling af el eller fiasko af en magnetisk spole kan føre til katastrofale konsekvenser for hele mekanisk system. Derfor anvendes mekaniske lejer til forsikring sammen med magnetisk. I tilfælde af afslag på de vigtigste vil de være i stand til at overtage belastninger og undgå alvorlige sammenbrud.
• Varme spole vikling. På grund af passagen af \u200b\u200bstrøm skaber et magnetfelt opvarmes viklingen af \u200b\u200bspolerne, hvilket ofte er en negativ faktor. Derfor er det nødvendigt at anvende særlige køleanlæg, hvilket yderligere øger omkostningerne ved anvendelse af suspensionen.

Anvendelsesområder.

Muligheden for at arbejde ved nogen temperaturer under betingelserne for vakuum og fraværet af smøring tillader anvendelse af suspensioner i rumindustrien, i maskinens maskiner. De fandt også deres brug i gascentrifuger til at berige uran. Forskellige kraftværker bruger også magnetiske suspensioner i deres genererende installationer.

Nedenfor er nogle interessante video på emnet.

I en række moderne elektromekaniske produkter og tekniske produkter er magnetbæringen hovednoden, som bestemmer de tekniske og økonomiske egenskaber og øger den problemfri driftsperiode. Sammenlignet med traditionelle lejer mangler friktionskraften mellem faste og bevægelige dele fuldstændigt i magnetiske lejer. Tilstedeværelsen af \u200b\u200ben sådan ejendom gør det muligt at implementere forhøjede hastigheder i design af magnetiske systemer. Magnetiske lejer fremstilles af højtemperatur superledende materialer, der rationelt påvirker deres egenskaber. Sådanne egenskaber indbefatter en signifikant reduktion i omkostningerne ved modeldesign af kølesystemer og en sådan vigtig parameter, som langsigtet vedligeholdelse af magnetbæringen i arbejdstilstand.

Princippet om drift af magnetiske suspensioner

Princippet om drift af magnetiske suspensioner er baseret på brugen af \u200b\u200bfri levitation, som er skabt af magnetiske og elektriske felter. Roterende aksel ved hjælp af sådanne suspensioner uden brug af fysisk kontakt, i bogstavelig forstand suspenderes i et kraftigt magnetfelt. Relative revisioner gennemgår uden friktion og slid, mens den højeste pålidelighed opnås. Den grundlæggende bestanddel af den magnetiske suspension er magnetsystemet. Hovedformålet er at skabe et magnetisk felt af den nødvendige form, hvilket sikrer de nødvendige trækkegler i arbejdsområdet under kontrollen af \u200b\u200ben bestemt forskydning af rotoren og stivheden af \u200b\u200bselve bæringen. Sådanne parametre af magnetiske lejer er direkte afhængige af design af magnetsystemet, som skal udvikles og beregnes på grundlag af dets majorbaritis. Komponenten er et dyrt kryogenisk kølesystem. Hvad der er i stand til elektromagnetisk felt af magnetiske suspensioner, kan tydeligt ses på arbejdet i børnenes legetøjs levitron. I praksis eksisterer magnetiske og elektriske suspensioner i ni arter, der adskiller sig i hinanden ved handlingsprincippet:

• magnetiske og hydrodynamiske suspensioner;
• suspensioner, der opererer på permanente magneter;
• aktive magnetiske lejer;
• konditioneringssuspensioner;
• Lc-resonans typer af suspensioner;
• induktionslejer;
• diamagnetiske typer af suspensioner;
• superledende lejer;
• elektrostatiske suspensioner.

Hvis du tester alle disse typer af suspensioner i popularitet, så i de nuværende realiteter besættes de ledende positioner af aktive magnetiske lejer (AMP). Ifølge formularen er de et mekatronisk system af en anordning, hvor rotorens stabile tilstand udføres af den magnetiske attraktion, der er til stede. Disse kræfter påvirker rotoren med en side af elektromagneter, den elektriske strøm, som er konfigureret af det automatiske styresystem på signalerne af de elektroniske styreenhedssensorer. I sådanne kontrolblokke kan både traditionelle analoge og et mere innovativt digitalt signalbehandlingssystem anvendes. Aktive magnetiske lejer har fremragende dynamiske egenskaber, pålidelighed og høj effektivitet. De unikke muligheder for aktive magnetiske lejer bidrager til deres udbredte implementering. Amp gælder effektivt, for eksempel i sådant udstyr:
- Gasturbineanlæg
- roterende systemer med høj hastighed
- Elektriske motorer;
- turmodetanders;
- Opbevaringsenheder inertial energi mv.
Mens aktive magnetiske lejer kræver en ekstern strømkilde og dyrt og komplekst kontroludstyr. I øjeblikket er AMP-udviklere aktive på at skabe en passiv type magnetiske lejer.

Princippet om dets handling er baseret på brugen af \u200b\u200bkraft, der handler på lederen med en strøm placeret i et magnetfelt. Dirigent med strøm kan være fast eller væske. I sidstnævnte tilfælde kaldes støtter

magnetohydrodynamisk ledningstype. Afhængigt af den aktuelle type er ledningssuspensionerne opdelt i DC- og AC-suspensioner (magnetfeltet, og strømmen skal matche fasen).

Ledningssuspensionen fremlagt i figur 1.2.5 har et simpelt design og har samtidig høj belastningskapacitet.

Figur 1.2.5 - Betinget suspension

En væsentlig ulempe, der begrænser brugen af \u200b\u200bledningssuspensioner, er behovet for at excitere strømme direkte på kroppen suspenderet, hvilket fører til en signifikant stigning i sin egen vægt og reducerer suspensionens effektivitet. Ulemperne omfatter også behovet for en nuværende kilde til store værdier.

Ledende understøtninger er afsat til et lille antal værker, men de er endnu ikke udbredt. I øjeblikket anvendes ledningsophænget i metallurgi (til smeltning af rene metaller), transport.

Aktive magnetiske suspensioner

Aktiv magnetisk suspension? Dette er en kontrolleret elektromagnetisk indretning, der holder den roterende del af maskinen (rotor) i en bestemt position i forhold til den faste del (stator).

Aktive magnetiske suspensioner kræver en særlig elektronisk blok af ekstern feedback.

For at forklare driftsprincippet af den aktive magnetiske suspension, overveje figur 1.2.6, som viser den enkleste strukturelle suspensionsskema. Den består af en sensor, som måler biasforskydningen i forhold til ligevægtspositionen, regulatoren, som behandler målesignalet, strømforstærkeren, der drives af en ekstern kilde, der konverterer dette signal til styrestrømmen i elektromagnetviklingen. Dette signal forårsager kræfter, der holder og returnerer det ferromagnetiske legeme ind i ligevægtstilstanden.

Den åbenlyse fordel ved aktive ordninger er evnen til at opnå mere effektivt at regulere vejningsfeltet og dermed forbedrer effektkarakteristika. Den aktive suspension har høj belastningskapacitet, høj mekanisk styrke, en bred vifte af forandring i stivhed og dæmpning, ingen støj og vibrationer, immun for forurening, intet slid, ikke behov for smøring mv. Suspensabilitetsstabilitet, såvel som den nødvendige stivhed og dæmpning, opnås ved at vælge lovgivningen. Ulemperne ved den aktive magnetiske suspension indbefatter høje omkostninger, energiforbrug fra den eksterne kilde, kompleksiteten af \u200b\u200bden elektroniske styreenhed mv.

Figur 1.2.6 - Aktiv magnetisk suspension

Et vigtigt områder med anvendelse af aktive magnetiske lejer er rumteknologi (vakuum turbomolekylære pumper), medicinsk udstyr, udstyr i fødevareindustrien, højhastighedstogt transport mv.

efter at have set videoen af \u200b\u200bindividuelle kammerater, som sådan

jeg besluttede, og jeg vil bemærke i dette emne. Efter min mening er videoen temmelig analfabeter, så det er helt muligt at fløjte fra parketet.

efter at have passeret en masse ordninger i hovedet, se på suspensionsprincippet i den centrale del i Videoen af \u200b\u200bBersky, indså, hvordan Levitron Toy Works kom til en simpel ordning. Det er klart, at støttespidserne skal være to på samme akse, selve spidsen er lavet af stål, og ringene er stive på aksen fastgjort. I stedet for solide ringe er det helt muligt at lægge ingen meget store magneter i form af en prisme eller cylinder placeret omkring cirklen. Princippet om f.eks. I det berømte Livitron legetøj. Kun i stedet for det heteroskopiske øjeblik, der ikke tillader ulven at vende, bruger vi "RUN" mellem staverne stift fastgjort på aksen.

under video med et legetøj "livitron"

og her den ordning, jeg foreslår. Faktisk er det et legetøj på videoen ovenfor, men som jeg sagde, har hun brug for noget, der ikke ville være blevet understøttet af en referencespidse. I videoen ovenfor bruges et gyroskopisk øjeblik, jeg bruger to stande og står op mellem dem.

lad os prøve at retfærdiggøre arbejdet i dette design, som jeg ser hende:

magneter sluges, det betyder et svagt sted - du skal stabilisere disse spikes langs aksen. Her brugte jeg en sådan ide: magneten forsøger at skubbe spiken ind i zonen med den mindste feltstyrke, fordi Spiket har den modsatte ringmagnetisering og selve magnetringen, hvor i et ret stort område placeret langs aksen, er spændingen mindre end på peruphors. de der. Fordelingen af \u200b\u200bmagnetfeltstyrken i form minder med glasset - i væggen er spændingen maksimal, og på aksen minimal.

spiket skal stabilisere sig langs aksen, med samtidig skubbe fra den ringformede magnet i zonen med den mindste feltstyrke. de der. Hvis sådanne pigge er to på en akse og ringmagneter fast fastgjort - skal aksen "hænge".

det viser sig, at det er placeret i zonen med en mindre feltstyrke er mest energisk gavnlig.

pløjning tilbage på internettet fundet et lignende design:

også her dannes en zone med mindre spænding, den er også placeret langs aksen mellem magneterne, vinklen anvendes også. Generelt er idealogien meget ens, men hvis du river om det kompakte leje - muligheden over det ser bedre ud, det kræver en speciel formmagneter. de der. Forskellen mellem ordningerne er, at jeg klemmer støttedelen i zonen med en lavere spænding, og i selve skemaet ovenfor sikrer dannelsen af \u200b\u200ben sådan zone positionen på aksen.
for klarhedssammenligning redraw min ordning:

i det væsentlige er de spejlet. Generelt er ideen ikke ny - de springer alle sammen om det samme, jeg har endda mistanker om, at forfatteren af \u200b\u200bvideoen ovenfor simpelthen ikke søgte de påståede løsninger

her er næsten en i en, hvis de koniske stop ikke er faste, og kompositmaterialet er et magnetisk kredsløb + en ringformet magnet, så vil min skema være. Jeg vil endda sige den første ikke-optimerede ide - tegningen nedenfor. Kun billedet ovenfor arbejder på "attraktion" af rotoren, og jeg planlagde oprindeligt "afstødning"


for særligt begavet, vil jeg gerne bemærke, at denne suspension ikke krænker teorerne (forbud) af Irnshou. Faktum er, at det ikke er her omkring en rent magnetisk suspension, uden tæt fastgørelse af centrene på aksen, dvs. En akse er stift fast, intet vil fungere. de der. Vi taler om at vælge et punkt med støtte og intet mere.

på kommandanten, hvis du ser videoen af \u200b\u200bBelssky, så kan det ses, at ca. en sådan konfiguration af felterne allerede er brugt, hvor det ikke er i vejen, er der ikke nok endelig slagtilfælde. Den koniske magnetiske rørledning fordeler "afstødning" langs to akser, den tredje akse af Irschow bestilt til at fastsætte ellers, jeg argumenterede ikke og næppe fastgjort den mekanisk. Hvorfor Belletsky forsøgte ikke denne mulighed, jeg ved ikke. Faktisk har han brug for to "livitron" - stativ fast på aksen og tilslut kobberrøret til ulven.

det kan også bemærkes, at du kan bruge tips fra ethvert donerende stærkt diamegrainet til polaritetsmagneten i modsætning til den magnetiske referencerring. de der. Udskift bunken af \u200b\u200bmagnet + konisk magnetisk kredsløb, lige på keglen fra Diamagnet. Fixation på aksen vil være mere pålidelig, men Diamagnetics er ikke forskellig i stærk interaktion og har brug for store feltstyrker og et stort "volumen" på dette felt for at anvende det i det mindste på en eller anden måde. På grund af det faktum, at feltet er aksisk ensartet i forhold til rotationsaksen, ændringer i magnetfeltet, der forekommer under rotation. Et lignende leje skaber ikke at modvirke rotationen.

ifølge logikken af \u200b\u200bting bør dette princip gælde for plasmaskopuspensionen - en langvarig "magnetisk flaske" (Proboscotron), som vil vente - se.

hvorfor er jeg så sikker som et resultat? Nå, fordi det ikke kan ikke være :) Det eneste, der måtte gøre magnetiske rørledninger i form af en kegle og en kop til en mere "stiv" feltkonfiguration.
nå, Takkk kan findes videoer med en lignende suspension:

her bruger forfatteren ikke magnetiske rørledninger og bruger vægten på nålen, som generelt og forstår irnshou-sætningen. Men ringene er allerede stift fastgjort på aksen, det betyder, at du kan sprede aksen mellem dem, hvilket LEGO opnås ved hjælp af koniske magnetiske rørledninger på aksismagneterne. de der. Indtil "bunden" "magnetisk glas" brød gennem det magnetiske rør bliver mere og mere sværere at skubbe ind i ringen. Magnetisk luftpermeabilitet er mindre end magnetisk rørledning - et fald i luftlaget vil føre til en stigning i feltstyrken. de der. En akse er fast fastgjort mekanisk - så vil understøtningerne på nålen ikke være nødvendig. de der. Se den allerførste tegning.

S.s.
det var det, jeg fandt. Fra serien giver den dårlige leder af resten af \u200b\u200bresten ikke - forfatteren er stadig BELETSKY - moderen er ikke overtrukket der - feltkonfigurationen er ret kompliceret, desuden ikke homogen langs rotationsaksen. Når du roterer, en ændring i magnetisk induktion i aksen med alle fordøjerne ... Vær opmærksom på bolden i ringmagneten på den anden side i ringmagnetcylinderen. de der. Manden dumt skræmte suspensionsprincippet beskrevet her.

godt eller suspenderet suspension på billedet, dvs. Peppers på billedet bruges af understøtningerne på nålen, og han hængte bolden til nålen - AI Shaitan - arbejdet - som ville have troet (jeg husker, at jeg blev bevist, at jeg ikke forstår Irnshou-sætningen), men sindet at hænge to bolde og bruge kun to ringe tilsyneladende ikke greb. de der. Antallet af magneter i enheden på video kan nemt reduceres til 4 og muligvis op til 3P. Konfigurationen med cylinderen i en ring og bolden i den anden kan betragtes som eksperimentelt bevist arbejde, se figuren af \u200b\u200bden oprindelige ide. Der brugte jeg to simithive stop og cylindre + kegle, selvom jeg tror, \u200b\u200bat keglen er den del af kuglen fra stangen til diameter arbejdet er det samme.

det blev, at vægten selv ser ud som dette - dette er et magnetisk kredsløb (dvs. jern, nikkel osv.) I det bare

en magnetring er lagt. Besvarelse af del er det samme, kun tværtimod :) Og der er to stop i opholdstilladelsen Irnshou forbudt at arbejde et skridt.

Mange forbrugere af lejer anser magnetiske lejer En ejendommelig "sort boks", selvom de bruges i industrien i ganske lang tid. Normalt anvendes de, når de transporterer eller forbereder naturgas, i processerne i dens kondensering og så videre. Ofte bruges de af flydende gasforarbejdningskomplekser.

Magnetiske lejerfunktion på grund af magnetisk levitation. De arbejder på grund af de kræfter, der genereres af magnetfeltet. I dette tilfælde er overfladerne mellem sig ikke i kontakt, så der er ikke behov for smøring. Denne type leje er i stand til at fungere selv på temmelig barske forhold, nemlig ved kryogene temperaturer, ekstreme trykindikatorer, høje hastigheder osv. I dette tilfælde viser magnetiske lejer høj pålidelighed.

Den radiale bærende rotor, som er udstyret med ferromagnetiske plader, ved anvendelse af magnetfelter, der er oprettet, anbragt på stator-elektromagneterne, holdes i den ønskede position. Funktionen af \u200b\u200baksiale lejer er baseret på de samme principper. På samme tid, modsat elektromagneterne på rotoren, er disken placeret, som er sat vinkelret på rotationsaksen. Rotor position spor induktionssensorer. Disse sensorer bestemmer hurtigt alle afvigelser fra den nominelle position, som et resultat af hvilke signalerne, der styrer strømmen i magneterne, opretter. Disse manipulationer giver dig mulighed for at holde rotoren i den ønskede position.

Fordele ved magnetiske lejer ubestridelig: De kræver ikke smøring, ikke true miljøet, forbruge lidt energi og på grund af manglende kontakt og gnidningsdele arbejde i lang tid. Derudover har magnetiske lejer et lavt vibrationer. I dag er der modeller med et indbygget overvågnings- og kontrolsystem. I øjeblikket anvendes magnetiske lejer hovedsageligt i turbolader og kompressorer til naturgas, hydrogen og luft, i kryogen teknik, i køleanlæg, i turbo-detektorer, i vakuumteknikker, i elektriske generatorer, i kontrol- og måleudstyr, i Højhastighedspolering, fræsning og fræsning udstyr og slibemaskiner.

Den vigtigste mangel på magnetiske lejer - afhængighed af magnetfelter. Feltens forsvinden kan føre til en katastrofal nedbrydning af systemet, så ofte bruges de med sikkerhedslejer. Normalt anvendes rullende lejer, der kan modstå to eller en fejl i magnetiske modeller, efter at de har brug for deres umiddelbare udskiftning. Også, klumpede og komplekse styresystemer anvendes til magnetiske lejer, hvilket signifikant hæmmer driften og reparationen af \u200b\u200blejet. For eksempel installeres et specielt kontrolskab, der ofte installeres for at kontrollere disse lejer. Dette kabinet er en styreenhed, der interagerer med magnetiske lejer. Med sin hjælp tilføres elektromagneten til elektromagneten, der regulerer rotorens position, hvilket garanterer sin kontaktfri rotation og opretholder sin stabile position. Desuden kan problemet med viklingen af \u200b\u200bdenne del under driften af \u200b\u200bmagnetiske lejer forekomme, hvilket forekommer på grund af den nuværende passage. Derfor, med nogle magnetiske lejer, sætter yderligere kølesystemer undertiden.

En af de største producenter af magnetiske lejer - S2M, som deltog i udviklingen af \u200b\u200ben komplet livscyklus af magnetiske lejer samt motor med permanente magneter: startende fra udviklingen og slutter med idriftsættelse, produktion og praktiske løsninger. S2M forsøgte altid at overholde innovativ politik med det formål at forenkle strukturerne af de lejer, der var nødvendige for at reducere omkostningerne. Hun forsøgte at lave magnetiske modeller mere tilgængelige for bredere brug af det industrielle forbrugermarked. S2M har samarbejdet af virksomheder, der fremstiller forskellige kompressorer og vakuumpumper, hovedsagelig til olie- og gasindustrien. På et tidspunkt spredte S2M servicenetværket over hele verden. Hendes kontorer havde i Rusland, Kina, Canada og Japan. I 2007 erhvervede S2M SKF-koncernen for femogfyrre millioner euro. I dag fremstilles magnetiske lejer ifølge deres teknologier af produktionsenheden A & MC magnetiske systemer.

Kompakte og økonomiske modulsystemer, der er udstyret med magnetiske lejer, anvendes i industrien alle bredere. Sammenlignet med de velkendte traditionelle teknologier har de mange fordele. Takket være de miniaturiserede innovative systemer begyndte "Motor / Bearing" at integrere sådanne systemer i moderne serieprodukter. De bruges i dag i højteknologiske industrier (halvlederproduktion). De seneste opfindelser og udvikling inden for magnetiske lejer er tydeligt rettet mod den maksimale strukturelle forenkling af dette produkt. Det er nødvendigt at reducere omkostningerne ved lejer, hvilket vil gøre dem mere tilgængelige for brugen af \u200b\u200bdet brede marked for industrielle forbrugere, der utvivlsomt har brug for sådan innovation.