Post:#196578 Date:20.08.2009 (20:37) ... Купил магнитов и выяснил, что они неравномерно намагничены (по силе и направлению), решил собрать конденсаторное устройство, в инете нашел параметра 1-2 КДж и 10 КА.
Наковырял кондеров из комповых бп, проверил, собрал батарею примерно 12 000 мкФ - и тут задумался 570 Дж многовато, если коротнет, взорвется магнит или кондер мало непокажется.
Отсюда 4 вопроса - допустимая (оптимальная) энергия на грам редкоземельного магнита, корпус для емкостей, конструкция катушки, зачем нужен и что представляет демфер.
Кто делал/знает подскажите пожалуста варианты исполнения.
катушка
D =80 мм
d = 20 мм
h = 40 мм
w = 48 вит
L = 56 мкГн
R = 0,013 Ом
длинна провода 760 см
сечение провода 10 мм^2
площадь окна 314 мм^2 = 0,000314 м^2
сопротивление соединяющих проводов 0,002 Ом
сопротивление конденсаторов неучитываю
тиристоры Т253-1000-14
Ударный ток в откр. сост., кА: 22
Имп. напряжение в откр. сост., В: 1.8
конденсаторы из разных комповых бп, были проверены на емкость и утечку
общая емкость 12 000 мкФ
максимальное напряжение 400 в
итого
моделирование
потери 56 В на сопротивлении 0,015 Ом
ток 3700 А
врямя по току 70% - 2 мс
врямя по току 50% - 3,4 мс
максимальная напряженность
3700 * 7,6 / 0,000314 = 89554140,13 А/м
или
3700 * 48 / 0,3 = 592000 А/м
похоже что оба расчета неверны
Похоже что второй расчет ближе к истине и действительно тупо не хватает силы (Hci kA/m 955 ), но как тогда объяснить избирательную восприимчивость и магнитному полю полностью РАЗМАГНИЧЕННОГО образца (размагниченный сильным нагревом магнит проводит магнитное поле только по 1 оси (как был намагниченн) но в обоих направлениях) и восстановление свойств после попытки намагнитить поперек ?
Ок, давай по-порядку, только обучаться будешь самостоятельно,
я только показываю и подсказываю что и где взять, и куда дальше.
-----------
Умеешь пользоваться какой-либо из (2D программ по конечным методам) любая из FEMM4,ELCUT,Maxwell,ANSYS..етс ?
Нужно:
1) создать чертеж геометрии катушки
2) вычислить ее интуктивность
3) рассчитать необходимую силу тока для данной геометрии катушки
для получения необходимой наряженности поля в месте расположения
намагничиваемого образца.
5) Там же можно получить активные потери.
Если нет, то скачай соотвествующую программу, там есть обучающие примеры, все это легко, за пару вечеров легко разобраться. Рекомендую первую,она полностью бесплатна и пользует более совершенные алгоритмы - на на англ, другие либо ограничены в моделировании, либо нужны кряки. Вторая на русском,так себе, в трайл версии разбиение оч грубое.
Если не нагуглишь сам, могу дать ссылки.
ps: не лезь в дебри, тебе не разобраться в магнитной кристаллической анизотропии вещества, начни с азов.
Спасибо за подсказки, ворую смотрел, досих пор стоит на компе но сходу не разобрался, седня гляну первую, индуктивность считал досовской програмкой "RTE.EXE"
С элкутом я не разбирался, они позже появились и ничего нового кроме багов и русского языка не предложили. Но нелимитированная версия не думаю что плохо считает. Сделай пару их уроков по шагам (я помню, там что-то предлагалось), потом свой попробуй чертеж составить. Магнитотвердый материал придется вручную ввести, хотя может он и есть там уже.
Параметры магнитов Nd-Fe-B.
N Br Hc (BH) max T
bHc jHc
кГс Тесла кЭ кА/м кЭ кА/м мГЭ кДж/м3 С
N30 10,8-11,3 1,08-1,13 10,0-11,0 790-848 >12 >955 28-30 220-247 80
N33 11,4-11,7 1,14-1,17 10,2-11,0 812-875 >12 >955 31-33 239-263 80
N35 11,7-12,2 1,17-1,22 10,5-11,2 836-891 >12 >955 33-35 263-279 80
Нашел вроде адекватный рассчет напряженности -
H = I * n / dсред
3700 * 48 / 0,05 = 3552000 А/м
Даже если ошибка в 3 раза напряженности хватит с избытком.
Анизотропия на глаз 1:5 - 1:10 и думаю ее уже никаким полем непобедиш.
Нагрев до 400° Ц не снижает анизотропию.
а что подразумевается в данном контексте под словом анизотропия и чего именно ? Если магнетика, то там ее нет и не должно быть.
А посчитать все же нужно,иначе долго гадать можно почему не работает. Индуктивноть для переходного процесса все равно считать придется. Кондера придется паралелльно-последовательно собирать, по требуемому напряжению.
Мне проще померить - 2 204 303 А/м
Способ измерения - осцилом записал напряжения сняте с кольца D = 14,7 мм (S = 0,000169717 м) имеющем 3 витка, разрешение по времени - 0,000008 секунды сумма отсчетов в 1 полуволне - 176,8 В, формула H=U*dt/(m0*S*n).
Правильно?
Анизотропия - размагниченный магнит взаимодействует(притягивается) намного сильнее когда магнитные линии притягивающего магнита проходят по оси бывшего намагничивания и почти не притягивается когда магнитные линии притягивающего магнита проходят по двум другим осям.
Проще говоря когда я первый раз взял в руки размагниченный магнит и нормальный минут 10 понадобилось чтоб понять почему размагниченный магнит ведет себя не как гвоздь а в большинстве случаев наоборот.
Вообще классическое понятие анизотропия это зависимость свойств вещества или среды от направления, хотя то также и мееет место быть. Это именно свойства а не потенциальные качества. То что ты называешь анизотропией - это просто дефекты остаточных явлений, неоднородность намагничивания, недомагниченные домены поделились на кластеры и дают хаотичную картину спинов, посему трудно понять.
Вообще исследуют анизотропные свойства материалов как неоднородность тензоров второго ранга, к для магнитостатики примеру это магнитная и диэлектрическая проницаемости, в отличии таких скалярных величин как плотность в-ва.
Цифровым приставкам осциллов, в отл.от их аналоговых собратьев, вообще трудно доверять - только когда наверняка знаешь, что какая форма сигнала.Совет все же обзавестись каким по корману но аналоговым дополнением, поймешь со временем необходимость. Я сам готовлюсь на праздники провести ряд опытов по замерам бысто текущих магнитным процессов. Из того что написано, трудно что-либо понять, тем более с т.з. магнитодинамики.
Не могу понять стремление замерить а не вычислить. Почему так сложно рассчитать. Давай сделаем так: ты мне DFX чертеж, или просто скажи геометрию катушки (сколько слоев, каким диам. проводом, расстояние между витками если есть, высота намотки, внутренний и внешний диаметр, эксперементальное сопротивление по п.т.) а я тебе FEMM-модель и для твоего расчетного тока (а далее все пропорционально, почти), напряженность поля по месту образца и динамическое активное сопротивление обмотки на.
В данном случае анизотропия выражена отличной примерно в 5 - 10 раз магнитной проницаемостью по разным осям геометрической симметрии и старого поля(3 оси симметрии прямоугольника одна из которых соответствует ось старого поля).
Ключи использую Т253-1000-16 (1600 В, 1000 А, 23 КА в импульсе).
Катушка намотана проводом в ПВХ изоляции сечением 10 мм2 и внешним диаметром 5 мм, 8 витков в слое 6 слоев - 48 витков диаметр внутреннего отверстия 20 мм, внешний диаметр 80 мм, толщина 40 мм.
Напряжение на батарее и падение на тиристоре померяю вечером.
Осцилограф аналоговый есть С1-118А - говно редкостное, и как не старайся процессы длительностью в единици милисекунд и переодичностью в минуты никак не посмотриш, цифровик думаю больше 10 % от предела измерения не соврет.
У меня получилось что для данной геометрии катушки при протекании тока в 120А в центре катушки будут требуемые 955 кА/м для обеспечения необходимой коэрцитивной силы. Намагничивать действительно - лучше вдоль существовавшей ранее намагничинности и импульс такой напряженности должен быть не менее указанной выше (а в с-ле более..) и длиться ~0.1-0.3 сек. Нужно рассчитать апереодический процесс, подобрав при этом емкость и начальное напряжение на самих кандерах (инд. катушки ~5.9uH ), думаю лучше обойтись без тиристоров и через калиброванный шунт посмотреть реальную силу импульса тока при намагничивании, но дело хозяйское.
Апериодический процесс при намагничивании не катит.
Только импульс однонаправленного тока. Потому или диод или тиристор в цепи. Соответственно если источник энергии - это конденсатор, то тогда ЭДС самоиндукции зарядит конденсатор противоположным знаком. Потому конденсатор должен быть неполярным.
И еще. Для гарантированной намагниченности напряженность М.поля должна превышать коэрцитивную силу намагничиваемого материала в 2-3 раза. Тоесть в твоем случае для неодимов нужно поднять напряженность раза в три. ДЛя феррит-бариевого покатит.
Вот тут у Мухина [ссылка] очень популярно на тему.
P.S. Посмотрел темку сначала, автор применил 2 тиристора, второй очевидно замыкает катушку после разряда кондеров в ноль, замедляя спадение тока в ней. Тогда никакой ЭДС самоиндукции в источник (электролиты) не будет. Сорри. Сбила фраза: апериодический процесс.
ПРО превышение напряжености поля в соленоиде в 2-3 раза коэрцитивки, - остается в силе.
ПРо рассчитать, - хорошо, а измерить ток в импульсе обязательно, кондеры могут банально не обеспечить выходной расчетный ток. Из за своего внутреннего сопротивления ESR.
Из практики, - одна банка примерно таких, какие ты используешь имеет 0,4-0,25 ома.
_________________ Говорите говорите, я всегда зеваю когда мне интересно.
99,9% всех СЕ устройств, - от неправильных измерений
источник энергии - это конденсатор, то тогда ЭДС самоиндукции зарядит конденсатор противоположным знаком. Потому конденсатор должен быть неполярным....Для гарантированной намагниченности напряженность М.поля должна превышать коэрцитивную силу намагничиваемого материала в 2-3 раза.
МСН,
Ты где такую качественную траву достаешь ? Дозу уменьши, глюкометр зашкаливает ))
Ну вот, сразу видно, Гобсек каждый день занимается намагничиванием магнитов.
А мож у него даже фирма по изготовлению магнитов
ПОскольку знает, что в системе катушек намагничивания нормируется такой параметр как неоднородность индукции в объеме намагничивания.Стараются не выйти за 5% Таким же параметром, - неоднородность намагничивания нормируют и сами готовые магниты. Сколько стоят в килобаксах магниты с однопроцентной неоднородностью , спросите у Джонифера, он вам скажет.
Ну и конечно же Гобсек знает, что для этого и не только, увеличивают напряженность МП при намагничивании в 2-2,5 раза, чтобы гарантированно промагнитить магнит по всему объему, особенно в местах где система даёт заниженное значение напряженности. МАло того, он точно знает, что если создать напряженность поля в какой то точке объема точно РАВНУЮ коэрцитивной силе, то индукция вновь намагниченного магнита будет меньше мах возможной процентов на 30. А на краях? Я просто молчу. ПОэтому он наверняка знает, что именно для этого, в объеме намагничивания для неодим-феррум-бор как правило создают индукцию 3,0-3.2 Тл, а для самарий-кобальтов все 4 Тл.
Ivani, ну и шоб ты делал без Гобсека?
Стругал бы наверное деревяшки вместо магнитов
В любом случае успехов.
Как говорится свой опыт переоценть невозможно. Когда это все пройдешь, вспомнишь этот пост.
_________________ Говорите говорите, я всегда зеваю когда мне интересно.
99,9% всех СЕ устройств, - от неправильных измерений
В электродвигателях ДПМ и ДПР применяются магниты не редкоземельные, а кобальтовые сплавы, намагнитить которые наиболее просто. Так вот установка для намагничивания этих магнитов представляет из себя монстра с большой письменный стол. Провода и магнитопроводы типа в руку толщиной. Это я наблюдал в Воронеже, где делают(ли) эти движки. А редкоземельные магниты они сами не магнитили, а получали готовыми.
Второй пример. Феррит магнитить намного сложнее, чем АЛЬНИКО. Для феррита приходится делать индуктор около 100 витков шиной 10 мм кв и разрежать на него емкость около 400 мкф напряжением до 3000 В. Редкоземельный магнит на такой установке не магнитится.
Самарий кобальтовый магнит объемом 1 см куб эквивалентен соленоиду с бесконечно тонкой обмоткой,имеющей 6200 ампер-витков (стр.245,Электронная техниеа в автоматике, вып.12, 1981г.)
))
