Актыўны магнітны падшыпнік

Усім вядома, што магніты маюць ўласцівасць прыцягваць металы. Таксама адзін магніт можа прыцягнуць іншы. Але ўзаемадзеянне паміж імі не абмежавана толькі прыцягненнем, яны могуць адштурхоўваць адзін аднаго. Справа ў канцавоссях магніта - рознаіменныя полюса прыцягваюцца, аднайменныя - адштурхваюцца. Гэта ўласцівасць пакладзена ў аснову ўсіх электрарухавікоў, і даволі магутных.

Таксама існуе такое паняцце, як левітацыя пад дзеяннем магнітнага поля, калі змешчаны над магнітам прадмет (які мае падобны з ім полюс) завісае ў прасторы. Гэты эфект быў ужыты на практыцы ў так званым магнітным падшыпніку.

Што ўяўляе сабой магнітны падшыпнік

Прылада электрамагнітнага тыпу, у якім верціцца вал (ротар) падтрымліваецца ў нерухомай часткі (статары) сіламі магнітнага патоку, называецца падшыпнікам магнітным. Калі механізм знаходзіцца ў працы, на яго аказваюць уплыў фізічныя сілы, якія імкнуцца зрушыць вось. Каб іх пераадолець, магнітны падшыпнік абсталявалі сістэмай кантролю, якая сочыць за нагрузкай і падае сігнал кіравання сілай магнітнага патоку. Магніты, у сваю чаргу, мацней ці слабей ўздзейнічае на ротар, захоўваючы яго ў цэнтральным становішчы.

Магнітны падшыпнік знайшоў шырокае прымяненне ў прамысловасці. Гэта ў асноўным магутныя турбомашины. Дзякуючы адсутнасці трэння і, адпаведна, неабходнасці ўжываць змазачныя матэрыялы, у шмат разоў падвышаецца надзейнасць машын. Знос вузлоў практычна не назіраецца. Таксама павышаюць якасць дынамічных характарыстык і ўзрастае ККД.

Актыўныя магнітныя падшыпнікі

Падшыпнік магнітны, дзе сілавое поле ствараецца пры дапамозе электрамагнітаў, называецца актыўным. Электрамагніты пазіцыйныя размешчаны ў статары падшыпніка, ротар прадстаўлены металічным валам. Уся сістэма, якая забяспечвае ўтрыманне вала ў агрэгаце, называецца актыўным магнітным подвесом (АМП). Ён мае складаную будову і складаецца з двух частак:

• блока падшыпнікаў;
• сістэмы электроннага кіравання.

Асноўныя элементы АМП

• Падшыпнік радыяльны. Прылада, якое мае электрамагніты на статары. Яны ўтрымліваюць ротар. На ротары маюцца спецыяльныя пласціны з ферромагнита. Пры падвешванні ротара ў сярэдняй кропцы адсутнічае яго кантакт са статарам. Індуктыўныя датчыкі адсочваюць найменшае адхіленне становішча ротара ў прасторы ад намінальнага. Сігналы ад іх кіруюць сілай магнітаў у той ці іншай кропцы для аднаўлення раўнавагі ў сістэме. Зазор радыяльны складае 0.50-1.00 мм, восевай - 0.60-1.80 мм.

• Магнітны падшыпнік ўпарты працуе такім жа чынам, як і радыяльны. На вале ротара замацаваны ўпарты дыск, па абодва бакі якога размяшчаюцца электрамагніты, замацаваныя на статары.
• Падшыпнікі страховачныя прызначаныя для ўтрымання ротара, калі прылада знаходзіцца ў выключаным стане альбо ў аварыйных сітуацыях. У працэсе работы дапаможныя магнітныя падшыпнікі не задзейнічаны. Зазор паміж імі і валам ротара ў два разы менш, чым у магнітнага падшыпніка. Страховачныя элементы сабраны на базе шарыкавых прылад альбо падшыпнікаў слізгацення.
• Электроніка кіравання ўключае ў сябе датчыкі становішча вала ротара, пераўтваральнікі і ўзмацняльнікі. Уся сістэма працуе па прынцыпе рэгулявання магнітнага патоку ў кожным асобным модулі электрамагніта.

Пасіўныя падшыпнікі магнітнага тыпу

Магнітныя падшыпнікі на пастаянных магнітах - гэта сістэмы ўтрымання вала ротара, у якіх не выкарыстоўваецца схема кіравання, якая ўключае зваротную сувязь. Левітацыя ажыццяўляецца толькі за кошт сіл высокаэнергетычных сталых магнітаў.

Недахопам такога подвеса з'яўляецца неабходнасць выкарыстання механічнага ўпора, што прыводзіць да адукацыі трэння і зніжэння надзейнасці сістэмы. Магнітны ўпор у тэхнічным сэнсе яшчэ не рэалізаваны ў гэтай схеме. Таму на практыцы пасіўны падшыпнік ўжываюць нячаста. Ёсць запатэнтаваная мадэль, напрыклад подвес Мікалаева, якую пакуль не ўдалося паўтарыць.

Магнітная стужка ў ступічных падшыпніку

Паняцце "магнітны ступічных падшыпнік" ставіцца да сістэмы ASB, якая шырока выкарыстоўваецца ў сучасных аўтамабілях. Падшыпнік ASB адрозніваецца тым, што ўнутры мае ўбудаваны датчык хуткасці кручэння колы. Гэты датчык з'яўляецца актыўным прыладай, укаранёным у пракладку падшыпніка. Ён пабудаваны на базе магнітнага кольцы, на якім чаргуюцца канцавоссі элемента, счытвальнай змена магнітнага патоку.

Калі падшыпнік круціцца, адбываецца пастаяннае змяненне магнітнага поля, стваранага магнітным кольцам. Датчык праводзіць рэгістрацыю гэтага змены, фарміруючы сігнал. Далей сігнал трапляе ў мікрапрацэсар. Дзякуючы яму працуюць такія сістэмы, як ABS і ESP. Ужо яны карэктуюць працу аўтамабіля. ESP адказвае за электронную стабілізацыю, ABS рэгулюе кручэнне колаў, узровень ціску ў сістэме - тармазной. Ён сочыць за працай рулявы сістэмы, паскарэннем у бакавым кірунку, а таксама карэктуе працу трансмісіі і рухавіка.

Галоўным плюсам падшыпніка ASB з'яўляецца магчымасць кантраляваць хуткасць кручэння нават пры вельмі нізкіх абарачэннях. Пры гэтым масагабарытных паказчыкі ступіцах паляпшаюцца, мантаж падшыпніка спрашчаецца.

Як зрабіць падшыпнік магнітны

Найпросты магнітны падшыпнік сваімі рукамі зрабіць нескладана. Ён не падыдзе для практычнага прымянення, затое наглядна пакажа магчымасці магнітнай сілы. Для гэтага спатрэбяцца чатыры неадымавым магніта аднаго дыяметра, два магніта ледзь меншага дыяметра, вал, напрыклад адрэзак пластыкавай трубкі, і ўпор, напрыклад шкляная паўлітровая банка. Магніты меншага дыяметра з дапамогай тэрмаклеем мацуюць да тарцоў трубкі такім чынам, каб атрымалася як бы шпулька. Пасярэдзіне аднаго з гэтых магнітаў звонку прыляпляюць пластыкавы шарык. Аднолькавыя полюса павінны глядзець вонкі. Чатыры магніта такімі ж полюсамі ўверх раскладваюць парамі на адлегласці даўжыні адрэзка трубкі. Ротар размяшчаюць над ляжаць магнітамі і з таго боку, дзе прылеплены пластыкавы шарык, падпіраюць яго пластыкавай слоікам. Вось магнітны падшыпнік і гатовы.