La force d'attraction des aimants et des dispositifs d'attraction magnétique
Pour les applications magnétiques, tout le monde est très préoccupé par l'attraction magnétique des aimants. La force d'aspiration d'un aimant peut être calculée (à l'aide d'un calculateur de tension) et la formule suivante peut être utilisée comme référence. Cependant, il convient de noter que les conditions par défaut de la formule sont très idéales, c'est-à-dire que la distribution du champ magnétique est très uniforme, la perméabilité magnétique de l'objet attiré est très élevée (les matériaux magnétiques faibles tels que l'acier inoxydable de la série 300 et d'autres ferroalliages ne peuvent pas être utilisés), et l'épaisseur et la surface d'adsorption sont suffisantes (l'augmentation de l'épaisseur et de la surface n'augmentera pas davantage la force d'aspiration, c'est-à-dire sans tenir compte des fuites magnétiques). Même ainsi, la valeur calculée ne peut être utilisée que comme référence et ne peut pas être utilisée pour un calcul précis. F (N)=2 * S (m²) * B (T)²/μ 0, où S représente la surface d'adsorption, B représente la densité de flux magnétique de l'entrefer et μ 0 est la perméabilité magnétique du vide (qui est une constante, μ 0=4 π * 10-7).
Comment augmenter l'attraction des aimants ? D'après la formule, nous pouvons voir que la force d'aspiration d'un aimant est directement proportionnelle à la surface d'adsorption et à la densité du flux magnétique de l'entrefer. On peut voir que l'augmentation de la surface d'adsorption et l'amélioration de la densité du flux magnétique de l'entrefer sont les deux principaux moyens d'augmenter la force d'aspiration d'un aimant. 1. L'augmentation de la surface d'adsorption doit au moins couvrir la surface d'adsorption magnétique, et si les conditions le permettent, l'épaisseur du matériau adsorbé peut être augmentée.
Lorsqu'un aimant est attiré par une plaque de fer : plus la zone d'adsorption entre la plaque de fer et l'aimant est grande, plus la force d'aspiration entre les aimants est grande. Lorsque la zone d'adsorption est égale à la zone de l'aimant, la tendance à l'augmentation de la force d'aspiration ralentira progressivement. Lorsque la plaque de fer est suffisamment grande, l'augmentation de la zone de la plaque de fer peut ne pas augmenter davantage la force d'aspiration ; lorsque la zone de la plaque de fer est la même, l'augmentation de l'épaisseur de la plaque de fer peut améliorer la force d'aspiration. Lorsque la plaque de fer est plus épaisse, l'augmentation de l'épaisseur de la plaque de fer aplatira progressivement l'augmentation de la force d'aspiration jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'amélioration.
2. Augmentation de la densité du flux magnétique de l'entrefer. Lorsque la zone d'adsorption S reste constante, trouver un moyen d'augmenter la densité du flux magnétique de l'entrefer et de réduire le flux magnétique de fuite est un moyen plus efficace d'améliorer la force d'aspiration. La magnétisation multipolaire peut réduire efficacement le flux magnétique de fuite.
À partir du diagramme de simulation du champ magnétique, nous pouvons voir qu'après avoir changé l'aimant en magnétisation bipolaire, le champ magnétique de fuite est considérablement réduit et une grande partie des lignes de champ magnétique forment une boucle de circuit magnétique à l'intérieur de la feuille de fer adsorbée.
Si le nombre de pôles est encore augmenté et qu'une plaque magnétique est ajoutée au bas de l'aimant, le flux magnétique de fuite sera encore réduit et la force d'aspiration sera encore augmentée.
La tendance actuelle dans la conception des composants magnétiques est de maximiser l'utilisation des champs magnétiques en concevant des circuits magnétiques multipolaires ou des circuits magnétiques Halbeck, ou en utilisant des matériaux à haute perméabilité magnétique pour guider le champ magnétique autant que possible à travers l'objet attiré, formant ainsi une boucle de circuit magnétique. Les applications typiques comprennent : les feuilles magnétiques en caoutchouc, conçues pour une magnétisation à plusieurs étages, certaines avec des multipôles à double face et d'autres avec des multipôles à une seule face. Les performances magnétiques des aimants en caoutchouc sont très faibles, mais grâce à la conception de circuits magnétiques multipolaires, le champ magnétique est densément réparti sur la surface, ce qui entraîne une fuite magnétique minimale pendant l'adsorption et produit un bon effet d'adsorption ;
La conception des composants d'attraction magnétique ne peut pas être séparée de la prise en compte de l'espacement d'adsorption. Les éléments mentionnés ci-dessus sont tous basés sur l'adsorption par contact direct. Si l'espacement change, la force d'aspiration change souvent considérablement. La figure suivante montre plusieurs dispositifs d'attraction magnétique à aimant unique typiques, et les composants magnétiques multipolaires suivent une règle similaire. Plus il y a de pôles, plus la force d'aspiration est grande à un espacement de 0, mais plus l'atténuation est évidente à mesure que l'espacement augmente.