Электромагнит для получения постоянного однородного магнитного поля с индукцией до 1.2 Тл в зазоре диаметром 80 мм высотой 20 мм

Форум

Электромагнит для получения постоянного однородного магнитного
поля с индукцией до 1.2 Тл в зазоре диаметром 80 мм высотой 20 мм

Назначение

Электромагнит предназначен для получения постоянного однородного магнитного поля с возможностью регулировки по величине индукции посредством изменения тока в обмотках [10]. Он может быть использован для намагничивания постоянных магнитов, изучения магнитных свойств веществ при работе в составе магнитометров, калибровки приборов для измерения магнитных полей, например, тесламетров [8], проведения экспериментов, требующих применения магнитного поля, и т. п.

Технические данные:

размер рабочей зоны электромагнита: диаметр 80 мм, межполюсной зазор 20 мм
величина индукции магнитного поля в центре зазора 1 Тл при токе 7 А, 1.25 Тл при токе 13.5 А (зависимость магнитной индукции в центре зазора от величины тока в обмотках при их последовательном соединении показана на рис. 1)
режим работы непрерывный при токе до 2 А, повторно-кратковременный при токе до 15 А
неоднородность индукции магнитного поля в рабочей зоне не более 5 % (при среднем значении магнитной индукции в зазоре 0.5 Тл)
габаритные размеры не более 315 х 310 х 270 мм³
масса электромагнита в сборе не более 55 кг

Рис. 1. Зависимость магнитной индукции в центре рабочего зазора электромагнита от величины тока в обмотках при их последовательном соединении.

Конструкция

Магнитная система электромагнита (ярмо) собрана из четырех стальных плит: верхняя, нижняя и две боковых (рис. 2). К верхним плитам крепятся цилиндрические стальные сердечники. На сердечники надеты катушки, намотанные медным проводом. Между катушками установлены немагнитные распорки. Конструкция устанавливается на опорные уголки в вертикальном или горизонтальном положении (рис. 2, 3), чтобы обеспечить удобство в работе. Сзади установлена клеммная коробка, посредством которой выводы катушек подключаются к питающему кабелю (рис. 4).

Рис. 2. Вертикальная установка электромагнита.

Рис. 3. Горизонтальная установка электромагнита.

Рис. 4. Электромагнит: вид сзади.

Источники питания

Для возбуждения тока в обмотках электромагнита могут применяться различные блоки питания [10], обеспечивающие на выходе как регулируемое [1, 5], так и нерегулируемое [6, 7] постоянное напряжение. Применение специально разработанного для электромагнитов регулируемого блока питания [1] позволяет получать магнитное поле, индукция которого может изменяться как по величине (от нуля до максимума), так и по направлению (рис. 5). Электромагнит может быть также использован для получения импульсных магнитных полей совместно с генераторами мощных импульсов тока [2 - 4] и переменных низкочастотных (единицы герц) магнитных полей с генератором Г3-118 и усилителем мощности [9]. Для контроля величины магнитной индукции в рабочем зазоре электромагнита можно использовать тесламетр [8].

Рис. 5. Электромагнит с блоком питания.

Ссылки:

Словарь терминов:

Генератор импульсов - прибор или устройство для создания последовательности импульсов.
Магнитная индукция - вектор, численно равный пределу отношения силы, действующей со стороны магнитного поля на элемент проводника с электрическим током, к произведению тока и длины элемента проводника, если длина этого элемента стремится к нулю, а элемент так расположен в поле, что этот предел имеет наибольшее значение, и направленный перпендикулярно к направлению элемента проводника и к направлению силы, действующей на этот элемент со стороны магнитного поля, причем из его конца вращение по кратчайшему расстоянию от направления силы к направлению тока в элементе проводника должно быть видно происходящим против часовой стрелки.
Магнитометр - прибор для магнитных измерений.
Намагничивание - воздействие на образец магнитным полем, вследствие которого у образца появляется отличная от нуля остаточная намагниченность.
Однородное магнитное поле - магнитное поле, в каждой точке которого вектор магнитной индукции имеет одни и те же направление и величину.
Постоянный магнит - объект, создающий магнитное поле за счет собственных внутренних элементарных электрических токов, текущих без использования внешнего источника энергии в составляющем объект материале.
Тесламетр (гауссметр) - прибор для измерения магнитной индукции.
Электромагнит - устройство, содержащее катушку индуктивности и магнитный контур (цепь).

29.08.2012
21.06.2018

Альтернативные источники энергии
Компьютеры и Интернет
Магнитные поля
Механотронные системы
Перспективные разработки
Электроника и технология

Главная страница