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起重永磁吊的磁路设计程序与计算

浏览次数：次发布日期：2015-06-03

长春大学学报起重永磁吊的磁路设计程序与计算丁宁长春大学机械工程学院，长春130022优化设计了宽1抓长1.71吸力为4，1的用于起运型钢类钢材的常温方形稀土起重永磁吊的磁路。使其吸重比吸重成本比工作磁极面上残余磁场强度均达到较优值。
　　强度，引言稀土起重永磁吊自出现以来，就得到了国内外许多学者和发明家的关注，但至今除了我们己研制出十多台工业样机外，其它并未报导，对于起重永磁吊的磁路设汁与计算的文章迄今为止也未到。本文旨在为起重永磁吊的研，作些开拓性的工作，1磁路的设计程序首先根椐吸重外形尺寸与用途来确定磁极的面积形状和永磁体及其在磁路中的配置。由选用的永磁体的退磁曲线作知闱人磁能积点1.
　　并选用符合设计要求的般能达到的吸重比来初步确定永磁体的宽度及高度。在考虑相互间作用时，计算出工作点。对于由两个磁系组成的固定磁系，其工作点要大于****磁能积点两倍左右，然后由计算出的工作点考虑两个磁系的退磁场作用，其工作点应在****磁能积点上或下方附近。般需反复变动永磁体的宽度和高度方可求出。如果固定磁系仅有个磁体组成时。没有其它磁体的磁场作叫，那么在可动磁系不对其有磁场作用状态下，求出其工作点应处于闱大磁能枳点上成其方附近，兹路的可动磁系的永磁体的1作点在固记磁系对其无作用时。其工作点应处于****磁能积点上或下方。，般也以5复改变永磁体的宽度和高吱经过多次计算方可求得。确定了工作点后，由设计给出的起重永磁吊的用途来确记起爪永磁吊的工作磁极面与被吸吸物的间隙盈，算出永磁体在，曲线的工作点足否在回复曲线的中点及起重永磁吊吸重，经过多次反复，改变永磁休的宽度及，兔使永磁体，作点接近回切1线的中点，达到吸羞要求，5要在港本达到设计要求情况下，求出在卸物状态下工作磁极面的残余磁场，度。小大于4，1时所选用的永磁体的宽度及高度。，后确记1来。，确定磁轭的宽度的原则为应使磁轭中磁感应强度处于轭铁的****导磁率处对于磁轭为3钢，吸物状态，其中的磁感应强度8应为1.3乃。按着上述程序即所完成磁路设计。，2典型常温的起重永磁的磁路设计与计算下面以典型常温的起重永磁吊的磁路设计与计算为例具体说明起重永磁吊的设计程序和计算。
　　要求设计宽1爪长1.7爪吸力为4，1的用于起运型钢类钢村的方形起币永磁吊。
　　使用钕铁硼和铁氧体。山吸虚及用于这类起市7欠磁吊的吸重比要求可估计钕铁硼250铁氧体36，则；1用钕铁，抑令铁贫体55，永磁体配置满足磁路对称的定性要求，不动磁系沿养磁体氏度方向分两侧摆设。不动磁系磁体宽度和高度由其工作点应处于****磁能积点上或下方附近来确定。
　　可动磁系中的铁氧体宽度和度也是山其工作点来确定的。可动磁系与内外磁辄的间隙般为，收稿闩期2，02.女。辽宁省营口市人，健大学机械工程学院讲师，博士研宄生，要从事机械制左右，内磁轭的工作磁极面上端与工作磁极面间距离不小于20，这样可减小起重永磁吊工作时的漏磁。1选取的尺寸，工作点是满足了，但吸重不够，这时两个磁系中永磁体宽和高的尺寸在满足工作点的条件下增加尺寸，这样反复几次就可满足吸重与工作磁极面上残余磁场强度小于50，下面根据这个尺寸来作具体计算。
　　由公式=可知，用磁导法计算磁路就要求求出该磁路的总磁导户方可求得工作点。首先求固定磁系以磁体为磁源的磁导心。设磁体4上面和侧面漏磁导为漏，通过可动磁系的磁导为上，通过固定磁系的另个磁体5的磁导为户内磁轭两侧的漏磁导为乃及工作磁极面的磁导为心工。即乃=尸漏+心上+尸，+心工+其等效电路2.
　　代入1中尺寸，得它外磁场作用时在孤立状态下工作点查退磁曲线，得但永磁体与永磁体5为固定磁系中的永磁体者尚未处于初始状态下，虽然与永磁体无相互作用，但永磁体，与永磁体5始终处于相互磁场作用下。3式及4式工作点仅是两个永磁体5开始作用的工作点。磁场互相作用动态平衡后的工作点即为回复曲线的起始点。这个平衡态的求得是由5除以7，乘上7得出永磁体，对永磁体5的退磁场强度，进而由其退磁曲线上查出572.由57726除以576=7乘上7475 7得永磁体5对永体4的退磁场强度，由退磁曲线上可查出永磁体，的双。就这样得出相互作用后的557，8相等54=57=5810，8时即为在回复曲线上的工作点的起点上的磁感应强度数值。在****磁能积点下方。满足磁路设计的原则。可动磁系的起始工作点即回复曲线的起始点的求得也从初始状态求出总磁导户。将1尺寸代入相应查永磁体的退磁曲线，该工作点处于****磁能积点下方。满足设计原则的要求。
　　为了计算起重永磁吊吸物工作状态的吸力和卸物状态的工作磁极面的残余磁场强度，必须求得可动磁系的永磁体的工作点，即假定不受其它外磁场作用时孤立状态工作点，它也是相互作用时起始工作点，为此由1尺寸求得可动磁系的总磁导凡。从以永磁体为磁源的磁系的等效电路户，45，通过内外磁辄间的磁导斤20，通过工作磁极面的磁导户⑨这个磁导之和的倒数与可动磁系与内外磁轭间的磁阻相加后的倒数下与永磁体，的侧面和两个端面的漏磁导户，漏之和即为将5式，沿=1.2Lm=B.65W=170X50K入工作点公式中，得磁体的孤立状态的工作点BmcHmc2.
　　查永磁体的退磁曲线，求得将2式和心1.及170代入工作点公式求得永磁体，在假设不受其R=al首先，求出永磁体在相互的磁场作用下的工作点其求解方法与前述求出不动磁系永磁体与永磁体方在相互磁场作用下的平衡工作点的求9170.根据=户处=户式算出个永磁体在作磁极面1产生的磁通量。
　　用工作磁极血曲冗占除上两式中数席得Hgc5O910式与式相减得工作磁极面上的残余磁强度片残=160，满足设计要求。
　　2.3吸重的计算当所选定的磁路结构和永磁体的尺寸满足设计对磁体工作点的要求。同时满足卸物状态下作磁极面上残余磁场强度的要求时。此时就可以计吸重，如吸重满足要求，磁路设计成功，否则尚须改变永磁体的尺汴。反以1算工作点残余磁场强度及吸重。
　　现将起重永磁吊吸物时的工作磁极面与被吸物间的磁4.1代3卸物状态，工作磁极面的磁导尸来重新计算出可动永磁体，及固定磁系的永磁体4的工作点。为此先根据所设计的起重永磁吊的工作环境，确定工作磁极面与被吸物间现将以永磁体力磁源的其它相应的磁导相对尸工，斤工均为漏磁导心=1.2及永磁体尺寸代入工作点公式求得吸物时孤作点不考虑其它磁场的作用同现得12式及13式的工作点是孤立态的工作点。1写由此求出两1磁忝的永磁体在彼此磁场作用5的吸物状态的平衡工作点，其求法同前，得个永磁体的平衡工作点+价工工被工作极面面积除，得永磁体。在工作磁极面上的磁场强度工代入应数值，以由吸力公式F 3结论依据起重永磁吊理论及其磁路设1说则。用磁导法优化设计要求吸力为如外形尺寸宽长1.71的用十起运型钢类钢村的常温方形稀土起重永磁吊的磁路最后设计出的结构和尺寸如阁残余磁场强度为1.16吸重为97.钕铁硼吸重比609.3，铁氧体的吸重比为87.50，吸重成本比为0.414万元1.各项技术指标均达到较优值。

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