Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Сила притяжения сферического постоянного магнита

постоянный магнит, сила притяжения постоянного магнита, сферический постоянный магнит, магнитный шарик, расчет тягового усилия магнита

Постоянный магнит в форме шарика притягивается к стальной стенке. Рассчитать силу притяжения между постоянным магнитом и стальной стенкой.

Тип задачи
Осесимметричная задача магнитостатики.

Геометрия

Дано
Постоянный магнит марки N42 имеет коэрцитивную силу H_c = 910 кА/м, остаточную индукцию B_r = 1.32 Тл.
Магнитная проницаемость стали μ=1000.

Задание
Рассчитать силу притяжения между постоянным магнитом и стальной стенкой.

Решение
Эта задача может быть смоделирована, как двумерная осесимметричная. Размеры стенки намного больше размеров сферы, и из-за затухания поля с расстоянием большая часть магнитного потока, поступающего в стенку, проходит вблизи сферы. Нет необходимости моделировать всю стенку. Мы моделируем небольшой кусок стенки, расположенный в районе сферы.

Для точного расчета силы контур интегрирования проводится в воздухе между постоянным магнитом и стальной стенкой. Контур не должен касаться ни магнита, ни стенки. Поэтому мы всегда должны сохранять небольшой зазор между постоянным магнитом и стальной стенкой, чтобы можно было провести контур.
Мы используем параметрический инструмент LabelMover для расчета силы как функции расстояния между постоянным магнитом и стенкой. Потом мы экстраполируем результаты и находим значение силы в случае, когда сфера соприкасается со стенкой.

Для постоянного магнита кривая намагничивания не задана, а известно только два параметра H_c и B_r. По этим параметрам мы находим значение относительной магнитной проницаемости магнита, B_r / H_c / μ₀ = 1.15.

Результат
Экстраполированное значение силы притяжения при контакте сферы со стальной стенкой равно 16.1 Н. Производитель* дает значение силы 3.69 фунтов = 16.8 Н.

* Источник: www.kjmagnetics.com.

• Скачать файлы задачи