永磁體在電氣工程和能源中的應用

今天，永磁體在人類生活的許多領域都得到了有用的應用。有時我們並沒有註意到它們的存在，然而，幾乎在每一個公寓的各種電器和機械設備中，如果你仔細觀察，你會發現 永久磁鐵……電動剃須刀和揚聲器、視頻播放器和掛鐘、手機和微波爐、冰箱門，最後——永磁體無處不在。

它們用於醫療設備和測量設備、各種儀器和汽車工業、直流電機、音響系統、家用電器以及許多其他地方：無線電工程、儀器、自動化、遠程機械等。 . — 如果不使用永磁體，這些區域都不完整。

使用永磁體的具體解決方案可以列舉不勝枚舉，但本文的主題將簡要概述永磁體在電氣工程和能源中的幾種應用。

電動機和發電機

自奧斯特和安培時代以來，載流電線和電磁鐵與永磁體的磁場相互作用已廣為人知。許多發動機和發電機都遵循這一原則。你不必為了例子走得太遠。計算機電源中的風扇有一個轉子和一個定子。

葉片葉輪是一個轉子，永磁體呈圓形排列，定子是電磁鐵的核心。反轉定子的磁化，電子電路產生旋轉定子磁場的效果，在定子磁場試圖被吸引到它之後，跟隨磁性轉子 - 風扇旋轉。硬盤旋轉以類似的方式完成並以類似的方式工作 許多步進電機.

永磁體也在發電機中佔有一席之地。例如，用於家用風力渦輪機的同步發電機就是應用領域之一。

在發電機定子的圓周上有發電機線圈，在風力渦輪機運行期間，轉子的永磁體移動（在風吹在葉片上的作用下）的交變磁場穿過發電機線圈。提交中 電磁感應定律，發電機繞組的導線與消費電路中的直流磁鐵交叉。

這種發電機不僅用於風力渦輪機，而且還用於一些工業模型，其中永磁體安裝在轉子上而不是勵磁線圈上。帶有磁鐵的解決方案的優點是可以獲得具有低標稱速度的發電機的可能性。

磁電裝置和機制

V 機械感應電錶 導電盤在永磁體的磁場中旋轉。通過圓盤的消耗電流與永磁體的磁場相互作用，使圓盤旋轉。

電流越大，磁盤的旋轉速度就越高，因為扭矩是由洛倫茲力產生的，洛倫茲力作用在永磁體磁場一側磁盤內移動的帶電粒子上。其實就是這樣一個櫃檯 交流電機 帶定子磁鐵的低功率。

測量弱電流使用 檢流計 — 非常靈敏的測量設備。此處，馬蹄形磁鐵與懸掛在永磁體兩極間隙中的小型載流線圈相互作用。

線圈在測量過程中的偏轉是由於電流流過線圈時產生的磁感應產生的扭矩。這樣，線圈的偏轉與間隙中產生的磁感應強度成正比，因此也與線圈導體中的電流成正比。對於小的偏差，檢流計的刻度是線性的。

家用電器中的永磁體

你的廚房里肯定有微波爐。而且裡面的永磁體多達兩塊。生成 電磁波 微波範圍安裝在微波爐中 磁控管……在磁控管內部，電子在真空中從陰極移動到陽極，在它們移動的過程中，它們的軌跡必須彎曲，以便陽極諧振器被足夠強大地激發。

為了彎曲電子軌跡，環形永磁體安裝在磁控管真空室的上方和下方。永磁體的磁場使電子的軌跡發生彎曲，從而產生強大的電子渦流，從而激發諧振器，從而產生微波電磁波來加熱食物。

為了使硬盤磁頭能夠精確定位，其在寫入和讀取信息過程中的移動必須非常精確地控制和控制。永磁體再次出手相救。在硬盤驅動器內部，在靜止永磁體的磁場中，連接到磁頭的載流線圈會移動。

當電流施加到主線圈時，該電流的磁場（取決於其值）或多或少地在一個方向或另一個方向上從永磁體排斥線圈，因此磁頭開始高精度地移動。該運動由微控制器控制。

電力中的磁浮軸承

為了提高能源效率，一些國家正在為企業建設機械儲能。這些機電轉換器根據慣性能量存儲原理以旋轉飛輪的動能形式運行，即所謂的 動能儲存.

例如，德國ATZ研發了20MJ動能儲能單元，功率為250kW，比能量密度約為100Wh/kg。飛輪重量為100公斤，轉速為6000轉，直徑為1.5米的圓柱形結構需要優質軸承。因此，下軸承當然是在永磁體的基礎上製成的。