Aktivní magnetické ložisko

Každý ví, že magnety mají schopnost přitahovat kovy. Také jeden magnet může přilákat druhé. Ale vzájemné působení se neomezuje pouze na přitažlivost, mohou se navzájem odpuzovat. Záležitost na pólech magnetu - opačné póly přitahují, tytéž tyče - odpuzují. Tato vlastnost je základem všech elektrických motorů a je docela výkonná.

Tam je také věc jako levitation pod vlivem magnetického pole, když objekt umístěný přes magnet (s podobným pólem) visí ve vesmíru. Tento efekt byl aplikován v praxi v tzv. Magnetickém ložisku.

Co je magnetické ložisko

Zařízení s elektromagnetickým typem, v němž je rotační hřídel (rotor) uložen v pevné části (statoru) síly magnetického toku, se nazývá magnetické ložisko. Když je mechanismus v provozu, je ovlivněn fyzickými silami, které mají tendenci posunout osu. Pro jejich překonání je magnetické ložisko vybaveno monitorovacím systémem, který monitoruje zátěž a poskytuje řídící signál pro magnetický tok. Magnety jsou naopak silnější nebo slabší na rotoru a udržují je ve střední poloze.

Magnetické ložisko má široké uplatnění v průmyslu. Jedná se především o silné turbomachiny. Kvůli absenci tření a v důsledku nutnosti použití maziv je značně zvýšena spolehlivost strojů. Opotřebení uzlů se prakticky nedodržuje. Také se zvyšuje kvalita dynamických vlastností a zvyšuje se účinnost.

Aktivní magnetické ložiska

Magnetické ložisko, kde je silové pole vytvářeno pomocí elektromagnetů, se nazývá aktivní. Polohové elektromagnety jsou umístěny v ložiskovém statoru, rotor je reprezentován kovovou hřídelí. Celý systém, který zajišťuje zadržení hřídele v jednotce, se nazývá aktivní magnetické zavěšení (AMP). Má složitou strukturu a skládá se ze dvou částí:

• ložiskový blok;
• elektronické řídicí systémy.

Hlavní prvky AMP

• Ložisko je radiální. Zařízení, které má na statoru elektromagnety. Oni drží rotor. Z feromagnetu na rotoru jsou speciální desky. Když je rotor zavěšený ve středu, jeho kontakt se statorem chybí. Indukční snímače sledují nejmenší odchylku polohy rotoru v prostoru od nominálního. Signály z nich řídí sílu magnetů v jednom nebo druhém bodě, aby obnovily rovnováhu v systému. Radiální vůle je 0,50-1,00 mm, axiální vůle je 0,60-1,80 mm.

• Magnetický axiální ložisko pracuje stejným způsobem jako radiální. Na hřídeli rotoru jsou na statoru upevněny pevně namontované přítlačné kotouče, na obou stranách které jsou umístěny elektromagnety.
• Táhla ložisek jsou navržena tak, aby držely rotor, když je zařízení ve vypnutém stavu nebo v nouzových situacích. Během provozu se pomocná magnetická ložiska nezapojují. Mezera mezi nimi a hřídelí rotoru je polovina magnetického ložiska. Bezpečnostní prvky jsou sestaveny na základě kulových zařízení nebo kluzné ložiska.
• Řídící elektronika zahrnuje snímače polohy, převodníky a zesilovače polohy hřídele rotoru. Celý systém pracuje na principu nastavení magnetického toku v každém jednotlivém elektromagnetickém modulu.

Pasivní ložiska magnetického typu

Magnetické ložiska na permanentních magnetech jsou systémy, které drží hřídel rotoru, ve kterém není použit kontrolní obvod včetně zpětné vazby. Levita se provádí pouze díky silám permanentních magnetů s vysokou energií.

Nevýhodou tohoto závěsu je potřeba použít mechanický doraz, který vede k tření a sníženou spolehlivost systému. Magnetický důraz v technickém smyslu ještě není v této schématu realizován. Proto se v praxi používá občasné pasivní ložisko. Existuje patentovaný model, například Nikolayevovo zavěšení, které ještě nebylo replikováno.

Magnetická páska v ložisku náboje

Pojem "magnetický Ložisko " se odkazuje na systém ASB, který je široce používán v moderních automobilech. Ložisko ASB se vyznačuje vestavěným čidlem rychlosti kola uvnitř. Tento senzor je aktivní zařízení zabudované do podložky ložisek. Je postavena na základě magnetického kroužku, na kterém střídají póly prvku, který čte změnu v magnetickém toku.

Když se ložisko otáčí, magnetické pole vytvářené magnetickým kroužkem se neustále mění. Snímač zaznamená tuto změnu vytvořením signálu. Signál pak vstupuje do mikroprocesoru. Díky tomu fungují systémy ABS a ESP. Už opravují práci auta. ESP je odpovědný za elektronickou stabilizaci, ABS reguluje otáčení kol, úroveň tlaku v systému brzdí. Sleduje funkci systému řízení, zrychlení v bočním směru a také koriguje funkci převodovky a motoru.

Hlavní výhodou ložiska ASB je schopnost řídit otáčky i při velmi nízkých otáčkách. Současně se zlepšují celkové rozměry náboje, zjednodušuje se uložení ložiska.

Jak vyrobit magnetické ložisko

Nejjednodušší magnetické ložisko s vlastními rukama je snadné. Není vhodný pro praktické použití, ale jasně demonstruje možnosti magnetické síly. Chcete-li to udělat, potřebujete čtyři neodymové magnety o stejném průměru, dva magnety o o malém průměru, hřídel, například kus plastové trubice a zarážku, například skleněnou polilitrovou nádobku. Magnety o menším průměru pomocí horké taveniny jsou upevněny na koncích trubky tak, aby se objevila cívka. Uprostřed jednoho z těchto magnetů je z vnější strany nalepena plastová kulička. Stejné póly by měly vypadat venku. Čtyři magnety se stejnými póly se rozkládají ve dvojicích ve vzdálenosti délky segmentu trubek. Rotor je umístěn nad magnetickými magnety a na straně, kde je plastová koule přilepená, nahraďte je plastovou nádobou. Zde je magnetické ložisko a je připraveno.