Aktív mágneses csapágy

Mindenki tudja, hogy a mágnesek tulajdonságai a fémek vonzása. Egy mágnes is húzhatja a másikat. De az egymás közötti kölcsönhatás nem korlátozódik csupán a vonzásra, hanem egymást is taszítják. A mágnes pólusain az a helyzet, hogy az ellenkező pólusok vonzódnak, ugyanazok a pólusok taszítják. Ez a tulajdonság az összes elektromos motor alapja, és nagyon erős.

Van egy olyan dolog, mint a levitáció mágneses mező hatása alatt, amikor egy mágnessel elhelyezett tárgy (amelyhez hasonló pólus van) lóg a térben. Ezt a hatást gyakorlatilag az úgynevezett mágneses csapágyazásban alkalmazták.

Mi a mágneses csapágy

Az elektromágneses típusú eszköz, amelyben egy forgó tengelyt (rotor) egy rögzített alkatrészben (állórészben) a mágneses fluxus által kifejtett erővel támogatnak, mágneses csapágynak nevezik. Amikor a mechanizmus működik, a fizikai erők befolyásolják a tengelyt. Ezek leküzdésére a mágneses csapágy fel van szerelve megfigyelő rendszerrel, amely figyeli a terhelést és vezérlőjelet biztosít a mágneses fluxus számára. A mágnesek viszont erősebbek vagy gyengébbek a forgórészen, központi pozícióban tartva.

A mágneses csapágy széles körben alkalmazható az iparban. Ezek főleg erőteljes turbófeltöltők. A súrlódás hiánya és ennek következtében a kenőanyagok felhasználásának szükségessége miatt a gépek megbízhatósága jelentősen megnő. A csomók kopását gyakorlatilag nem észlelik. Emellett a dinamikus jellemzők minősége is nő, és a hatékonyság növekedett.

Aktív mágneses csapágyak

Mágneses csapágyat, ahol egy erőmezőt elektromágnesekkel hoznak létre, aktívnak nevezik. Az elektromágneses helyzet a csapágyállomáson helyezkedik el, a rotorot fém tengely képviseli. Az egész rendszer, amely biztosítja a tengely megtartását az egységben, aktív mágneses felfüggesztésnek (AMP) nevezik. Komplex szerkezetű és két részből áll:

• Csapágy blokk;
• Elektronikus vezérlőrendszerek.

Az AMP fő elemei

• A csapágy sugárirányú. Olyan eszköz, amely elektromágneseket tartalmaz az állórészen. Tartják a rotorot. A rotortól a ferromágnesből speciális lemezek találhatók. Amikor a rotor felfüggesztésre kerül a középső pontban, az érintkező az állórészhez nincs jelen. Az induktív szenzorok a forgó helyzet pozíciójának legkisebb eltérését figyelik meg a térben a névleges értéktől. Az ezekből származó jelek szabályozzák a mágnesek erősségét egy bizonyos ponton, hogy visszaállítsák az egyensúlyt a rendszerben. A sugárirányú távolság 0,50-1,00 mm, az axiális távolság 0,60-1,80 mm.

• A mágneses csapágyazás ugyanúgy működik, mint a radiális csapágy . A forgórész rögzített tolórúdjának tengelyén, amelynek mindkét oldalán elektromágnesek találhatók, rögzítve az állórészre.
• A görgőscsapágyak úgy vannak tervezve, hogy a rotorot a készülék kikapcsolt állapotában vagy vészhelyzetben tartsák. Működés közben a segédmágneses csapágyak nem működnek. A köztük lévő rés és a forgórész tengelye fele a mágneses csapágyé. A biztonsági elemek gömbcsapágyak vagy csúszó csapágyak alapján vannak összeállítva .
• A vezérlőelektronika magában foglalja a forgórész tengely helyzetérzékelőit, átalakítóit és erősítőit. Az egész rendszer a mágneses fluxus beállításának elve alapján működik minden egyes elektromágneses modulban.

Mágneses passzív csapágyak

Az állandó mágneseken lévő mágnescsapágyak olyan forgórészes tengelytartó rendszerek, amelyek nem használnak visszajelzést tartalmazó vezérlőáramkört. A leválást csak a nagy energiájú állandó mágnesek erőinek köszönheti.

Az ilyen felfüggesztés hátránya, hogy mechanikus ütközőt kell alkalmazni, ami súrlódást és a rendszer megbízhatóságát eredményezi. A technikai értelemben vett mágneses hangsúly még nem valósult meg ebben a rendszerben. Ezért gyakorlatilag ritkán használnak passzív csapágyakat. Van egy szabadalmaztatott modell, például Nikolaev felfüggesztése, amelyet még nem reprodukált.

Mágneses szalag az agycsapágyban

A "mágneses agycsapágy" kifejezés az ASB rendszerre utal, amelyet a modern autók széles körben használnak. Az ASB csapágyat a beépített keréksebesség-érzékelő jellemzi. Ez az érzékelő egy aktív eszköz, amely be van ágyazva a csapágyakba. Ez egy mágneses gyűrű alapján épül fel, amelyen a mágneses fluxus változását olvasó elem pólusai váltakoznak.

Amikor a csapágy forog, a mágneses gyűrű által létrehozott mágneses mező folyamatosan változik. Az érzékelő ezt a változást jelzéssel rögzíti. Ezután a jel belép a mikroprocesszorba. Ennek köszönhetően olyan rendszerek működnek, mint az ABS és az ESP. Már korrigálják az autót. Az ESP felelős az elektronikus stabilizálásért, az ABS szabályozza a kerekek forgását, a rendszerben a nyomás feszültsége. Megfelelően figyeli a kormányberendezés működését, az oldalirányú gyorsulást, és javítja a sebességváltó és a motor működését is.

Az ASB csapágy fő előnye, hogy képes a forgási sebesség szabályozására még nagyon alacsony fordulatszámon is. Ugyanakkor az agy méretei javultak, a csapágy szerelése egyszerűbb.

Hogyan készítsünk egy mágneses csapágyat

A legegyszerűbb mágneses csapágy a saját kezével könnyen elkészíthető. Nem alkalmas gyakorlati használatra, de világosan mutatja a mágneses erő lehetőségeit. Ehhez négy azonos méretű neodímium mágnesre, két kisebb átmérőjű mágnesre, egy tengelyre, például egy műanyag csőre és egy leállításra, például egy fél literes üvegedényre van szükség. A kisebb átmérőjű mágneseket forró olvadék segítségével rögzítik a cső végeire oly módon, hogy megjelenjen egy tekercs. Az egyik ilyen mágnes közepén külső műanyag golyó van ragasztva. Ugyanezeknek a pólusoknak kifelé kell nézniük. Négy mágnest ugyanazzal a rúddal fel vannak szerelve párban, a cső hossza hosszától távol. A rotor a fekvő mágnesek felett helyezkedik el, és azon a oldalon, ahol a műanyag golyó ragasztva van, tegye azt műanyag edénybe. Itt van a mágneses csapágy és készen áll.