是多了几个洞。设计的时候是打算在那装上45钢的轴,把这些铁片拼成一个整体,同时还能导磁。不过因为切割的太粗糙,所以轴插不进去……就给空下来了。
具体的仿真还没有做过,不过那里的磁场本来就不强,影响应该不大。实测把特斯拉计的探头伸到孔里,基本只能量到一两mT级别的磁场,可以认为孔旁边的铁芯可以很好的导走磁场,也就是说,孔基本没有影响。
最近在试图用永磁+铁芯产生强磁场,仿真结果是能得到1.8T的磁感应强度,但是实测只有1.2T。这误差大的难以接受……现在还没能查到具体的原因,这里把已知的信息发出来,请各位指导一下。
做出来的东西长这样
图里标了箭头的亮银色的东西是钕铁硼磁铁,箭头指示磁力线方向。磁铁来自淘宝,标的牌号是N38,尺寸是100*30*10mm。
图中结构的几何中心处,磁感应强度为1.8008T。使用的磁铁,系统库里叫NdFe35,应该是牌号N35的钕铁硼,磁化强度为890kA/m,对应1.118T的剩磁。铁芯的材料是系统库里的1008钢。和实际制作用的材料几乎一样。
可以看到,不论是饱和磁感应强度,还是磁导率,都不应该会造成如此大的影响。从手册上看,即使卖家不小心给我用成了45钢,同时把所有会降低磁性能的热处理都来了一遍,也不应该会出现这种倍数上的性能差别……
从磁路的角度上看,这相当于在磁动势源(磁铁,类似电压源)两端并联了一根短路线,将大量的磁通量(类似电流)短路掉了,所以负载处(中间气隙)得到的磁通量就变小了。
[修改于 5年9个月前 - 2019/02/26 21:27:23]
仿真和实际的铁芯不一样,多了4个洞?
是多了几个洞。设计的时候是打算在那装上45钢的轴,把这些铁片拼成一个整体,同时还能导磁。不过因为切割的太粗糙,所以轴插不进去……就给空下来了。
具体的仿真还没有做过,不过那里的磁场本来就不强,影响应该不大。实测把特斯拉计的探头伸到孔里,基本只能量到一两mT级别的磁场,可以认为孔旁边的铁芯可以很好的导走磁场,也就是说,孔基本没有影响。
是因为用的maxwell 2D 吗,磁铁侧面应该也有磁感线的,我把您的转换成3D Maxwell,发...
这事我还真没想到,多谢提醒。
不过刚试了一下,影响应该没有那么显著,可能是您仿真的模型长度比较短。我这边把2D模型拉长到和实物一样的10cm长之后,确实可以观察到边缘处磁场变弱到1.3T,不过中心的磁场几乎没受影响,依然有大约1.8T。
上面这张曲线图,是Z轴上的磁感应强度随位置的变化,实际的结构是从10mm到110mm的,总计100mm长
在保证工作气隙长度的情况下应该再增加永磁块的磁场方向厚度,这样周围的漏磁影响会减小很多,因为材料的剩...
现在的问题不在于“如何增强磁场”,而是“为什么磁场没有预期的那么强”
听从2楼建议,买了一张磁场观察卡,用起来还是挺好玩的
不过用来测顶楼里那个东西的话,貌似是因为灵敏度太高,所以看的反而不清楚
比较有用的发现是:在两块磁铁的接缝处磁场会有一些波动,也许是因为有镀层之类的东西,使得磁铁的外皮和真正的“磁铁”之间有一段缝隙,导致磁场发生变化。
又测了一些磁铁,现在基本可以确定是买到的磁铁剩磁严重不足的问题了。
10*30*100mm的大磁铁,仿真约200mT,实测114mT。10*10*100的磁铁,仿真约340mT,实测约240mT。
相比之下,小片的磁铁就要良心多了,10*20*2.5mm的小片磁铁,仿真约170mT,实测157mT。
另外,这里的仿真是按N35的钕铁硼算的(磁化强度890kA/m),大磁铁用的是2D仿真,小磁铁用的是3D仿真。
emmm……把仿真用的磁化强度降到原来的57%后,仿出来的磁感应强度变成1.02T了……
所以现在问题又变成,为啥仿真1T实测能到1.2T了……
建议先研究磁感计的校准,没一个准的东西,说了半天等于百搭
上网搜了一下,成都的计量局测一次数字特斯拉计要360比我想象的便宜不少
不过我那个特斯拉计本来也才400左右……真要送计量局测,颇有种给小面包车装“88888车牌”的感觉
应该考虑用flux gate原理的,而不是霍尔的,flux gate可以从原理上自己校准。flux ...
是用线圈产生反向磁场抵消外磁场的方式吗?这种原理测量弱磁场还可以,但是如果是T级的强磁场,可能需要几百上千A的电流才行……没法用来测强磁场……
前面早就提醒过你了。。我淘宝买的磁铁用手拉感觉磁力都比本地市场买的小一半,越是大尺寸磁铁差的越多
前两天又在淘宝上找到一家店,神奇的是他们竟然在商品详情里标了表磁,而且和理论的表磁几乎一致。
然而买了两块回来,发现实测性能和之前那些磁铁也没啥区别……问客服他们还说是正差误差……
看起来有必要拿着特斯拉计去本地市场逛逛了
刚想到一种校准特斯拉计的办法,测磁性带来的力。
当然,铁磁性材料的磁导率随机性太大了,没法用在这里。可以用比如抗磁性的水,或者顺磁性的铝。粗略估算了一下,比如上面提到过的100x10x30mm的磁铁,可以在足够大的水上产生等效几十mg级的斥力,或者在足够大的铝上产生几十mg级的吸力。可以用电子天平测量。如果用足够大的金属铋,甚至可以产生克级的力,都可以用廉价的电子秤测了
激励线圈多绕几圈啊。。。。。我在某所看他们校准一个测轨道炮的阵列的时候就是用土造的flux gate
额……测轨道炮的话,只有一个脉冲,可以在激励线圈发热烧坏之前完成一次测量……
但是这里是直流测量。激励线圈匝数越多,线长度就越长,线径也得更细,综合来看产生相同的反向磁场需要的电功率是不变的。要抵消T级磁场,激励线圈可能几百ms后就融化掉了
额……测轨道炮的话,只有一个脉冲,可以在激励线圈发热烧坏之前完成一次测量……但是这里是直流测量。激励...
刚才思路没转过来……又想了下,就算是直流磁场,其实也可以用一个脉冲测。多谢提供这个思路
现在这个问题终于算是搞明白了,就是8楼 @power_rdx 说的剩磁不达标的问题。因为我刚买到了实测和仿真结果一样的磁铁……
前段时间买了这批100x10x10mm的厚度方向充磁的磁铁,卖家宣称能达到N52的性能。粗略的测量结果是,这批磁铁的表磁能达到400-440多mT
而仿真结果是,这样的一块磁铁,如果剩磁是1.44T(N52磁铁的典型值),在它表面1mm处的磁感应强度应当是420mT。
仿真与实测终于相差不大了……
不得不说淘宝的磁铁水真深,之前以为我买一个标称N52的磁铁,他最次最次也应该只能给我个N35或者N30的,毕竟再低的牌号连查都查不到了。然而按18楼的实测数据看,实际买到的磁铁,表磁可以低到241.8mT,这个表磁对应的牌号应该是惊人的N17……没错就是N17,真是江湖险恶……也不知道他们是用的假材料,还是充磁没充好……
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