Molti amici potrebbero avere una domanda del genere, i magneti con le stesse prestazioni e volume hanno la stessa forza di aspirazione? Si dice su Internet che la forza di aspirazione di unMagnete NdFeBè 640 volte il proprio peso. È credibile?

In effetti, questa domanda può essere divergente, cioè quali fattori sono legati all'attrazione del magnete. Prima di tutto, deve essere chiaro che i magneti hanno forza di assorbimento solo per i materiali ferromagnetici. Esistono solo tre tipi di materiali ferromagnetici a temperatura ambiente, ovvero ferro, cobalto, nichel e loro leghe, e non hanno forza di adsorbimento per i materiali non ferromagnetici.

Alcune formule per il calcolo dell'aspirazione si possono trovare su Internet:

F=k*B²*S/2

F=0,577*S*B²

Queste formule sono corrette? La risposta è imprecisa, ma la tendenza non è un problema. L'entità dell'aspirazione del magnete è correlata all'intensità del campo magnetico e all'area di adsorbimento. Maggiore è l'intensità del campo magnetico, maggiore è l'area di adsorbimento e maggiore è l'aspirazione.

Quindi la domanda successiva è: i magneti dello stesso volume, che sono piatti, cilindrici e allungati, hanno la stessa forza di aspirazione? In caso contrario, quale ha la maggiore aspirazione?

Innanzitutto è certo che la potenza di aspirazione non è la stessa. Quale tipo di aspirazione è il più grande dobbiamo metterlo in relazione con la definizione del massimo prodotto di energia magnetica. Quando il punto di lavoro del magnete è vicino al massimo prodotto di energia magnetica, il magnete ha la massima energia di lavoro. Anche la forza di adsorbimento del magnete è una manifestazione del lavoro, quindi anche la forza di aspirazione corrispondente è la più grande. Va notato qui che l'oggetto attratto deve essere abbastanza grande da coprire completamente la dimensione del polo magnetico, in modo che il materiale, le dimensioni, la forma e altri fattori dell'oggetto attratto possano essere ignorati.

Come giudicare se il punto di lavoro del magnete è nel punto di massimo accumulo di energia magnetica. Quando il magnete è nello stato di adsorbimento diretto con il materiale attratto, la sua forza di adsorbimento è determinata dal campo magnetico del traferro e dalla dimensione dell'area di adsorbimento. Prendendo come esempio un magnete cilindrico, quando H/D≈0.6, il suo centro Pc≈1 e la forza di attrazione è massima quando è vicino al punto di lavoro del massimo prodotto di energia magnetica. Ciò è anche in linea con la legge secondo cui i magneti sono generalmente progettati per essere relativamente piatti come adsorbenti. Prendendo come esempio il magnete N35 D10*6, attraverso la simulazione FEA, si può calcolare che la forza di aspirazione della piastra di ferro è di circa 27N, raggiungendo quasi il valore massimo di un magnete con lo stesso volume, che è 780 volte il proprio peso.

ILmagnete quadratoè simile almagnete circolare. Quando viene adsorbito direttamente al materiale attratto, il centro Pc≈1, cioè è vicino al punto di lavoro del massimo prodotto di energia magnetica, e la forza di aspirazione raggiungerà il valore massimo del magnete con lo stesso volume, come 10*10*6.5 o 15*10*8.

Naturalmente, quanto sopra è solo lo stato di adsorbimento del singolo polo del magnete. Se si tratta di magnetizzazione multipolare, la forza di aspirazione sarà completamente diversa.

Perché la forza di aspirazione cambia così tanto dopo che un magnete dello stesso volume è stato trasformato in magnetizzazione multipolare? Il motivo è che l'area di adsorbimento S rimane invariata, e il valore della densità di flusso magnetico B che passa attraverso l'oggetto attratto aumenta molto. Si può vedere dal diagramma della linea di forza magnetica sottostante che la densità delle linee di forza magnetica che passano attraverso il foglio di ferro aumenta in modo significativo per il magnete magnetizzato multipolare. Prendi ancora come esempio il magnete N35 D10 * 6, è fatto di magnetizzazione bipolare e la forza di aspirazione della piastra di ferro adsorbente di simulazione FEA è circa 1100 volte il suo stesso peso.

Dopo che il magnete è stato trasformato in magnetizzazione multipolare, ogni polo è equivalente a un magnete più sottile e il suo valore Pc è cambiato, quindi non può più essere calcolato in base al valore Pc della dimensione complessiva, quindi la sua dimensione ottimale non è più H/D≈0.6, ma un magnete più piatto. La dimensione specifica è correlata al metodo di magnetizzazione multipolare e al numero di poli.