طراحی مدار مغناطیسی جداکننده مغناطیسی و معرفی اندازه و متریال آهنربا

طراحی مدار مغناطیسی جداکننده مغناطیسی و معرفی اندازه و متریال آهنربا

یک حلقه بسته که از طریق آن شار مغناطیسی متمرکز می شود، مدار مغناطیسی نامیده می شود. سیستم مغناطیسی جداکننده مغناطیسی نیاز به ایجاد میدان مغناطیسی با قدرت معین دارد و مستلزم آن است که بیشتر شار مغناطیسی در میدان مغناطیسی بتواند از طریق فضای مرتب سازی متمرکز شود. ارتفاع، عرض، شعاع و تعداد قطب های سیستم مغناطیسی، اختلاف پتانسیل مغناطیسی بین قطب های مغناطیسی مجاور، گام قطب، نسبت عرض قطب به عرض شکاف قطب، شکل قطب و سطح قطب، و فاصله از وجه قطب تا مرکز آرایش آن، فاصله و غیره تأثیر زیادی بر ویژگی های میدان مغناطیسی دارند.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، جداکننده مغناطیسی به عنوان مثال در نظر گرفته شده است. بخش مدار مغناطیسی از یک سیستم مغناطیسی پنج قطبی استفاده می کند. هر قطب مغناطیسی از بلوک های آهنربای دائمی فریت و NdFeB ساخته شده است و روی صفحه راهنمای مغناطیسی با پیچ ها از طریق سوراخ مرکزی بلوک مغناطیسی ثابت می شود. در بالا، صفحه راهنمای مغناطیسی از طریق براکت روی شفت سیلندر ثابت شده است، سیستم مغناطیسی ثابت است و سیلندر می تواند بچرخد. قطبیت قطب های مغناطیسی به طور متناوب در امتداد محیط مرتب شده است و قطبیت در امتداد جهت محوری یکسان است. غلتک ساخته شده از مواد غیر مغناطیسی فولاد ضد زنگ خارج از سیستم مغناطیسی قرار می گیرد. مواد غیر مغناطیسی برای جلوگیری از ورود خطوط میدان مغناطیسی به منطقه انتخاب از طریق سیلندر و ایجاد یک اتصال کوتاه مغناطیسی با سیلندر استفاده می شود. قسمت های نزدیک به سیستم مغناطیسی مخزن نیز باید از مواد غیر مغناطیسی و بقیه از صفحات فولادی معمولی یا صفحات پلاستیکی سخت باشد.

برای جداکننده آهنربای دائم، آهنربای دائمی مهمترین جزء است و کیفیت آهنربای دائمی ویژگی های عملکرد آن را تعیین می کند. آهنرباهای دائمی جداکننده های مغناطیسی معمولاً به اندازه خاصی ساخته می شوند (به عنوان مثال، طول × عرض × ارتفاع=85 × 65 × 21 میلی متر)، بنابراین معمولاً آنها را بلوک های آهنربای دائم یا به سادگی بلوک های آهنربایی می نامند. مواد مغناطیس دائمی که می توانند به عنوان سیستم مغناطیسی جداکننده مغناطیسی استفاده شوند عبارتند از فریت آهنربای دائم، آلنیکو، آهن کروم آهن کبالت و آهن آلومینیوم منگنز، مواد آهنربای دائم ساماریم کبالت و مواد آهنربای دائم آهن نئودیمیم بور. در حال حاضر، جریان اصلی مواد آهنربای دائمی مورد استفاده در تجهیزات جداسازی مغناطیسی خانگی عمدتاً فریت آهنربای دائمی (فریت استرانسیم، فریت باریم) و به دنبال آن مواد مغناطیسی دائم NdFeB هستند.

در طراحی سیستم مغناطیسی، لازم است با توجه به شرایط خاص از جنبه های مختلف، انتخاب شود که از کدام ماده آهنربای دائمی استفاده شود. عوامل تأثیرگذار را می توان در جنبه های زیر خلاصه کرد:

1. قدرت میدان مغناطیسی: یک میدان مغناطیسی ثابت باید در فضای کاری تعیین شده ایجاد شود. قدرت این میدان مغناطیسی تعیین می کند که از چه نوع ماده آهنربای دائمی استفاده شود. خواص مغناطیسی آهنرباهای دائمی NdFeB بسیار بالاتر از فریت است.

2. الزامات پایداری میدان مغناطیسی، یعنی تأثیر و سازگاری مواد مغناطیسی دائمی با عوامل محیطی مانند دما، رطوبت، ارتعاش و شوک.

3. خواص مکانیکی، مانند چقرمگی، انعطاف پذیری و مقاومت فشاری آهنرباها و غیره.

4. فاکتور قیمت