دليل تصميم المغناطيس - تعرف على كيفية صنع مغناطيسك

يمكن أن يكون تصميم المغناطيس الخاص بك مهمة شاقة بدون المعلومات الصحيحة. لا يهم نوع تصميم المغناطيس الذي تريده - فمن المهم مراعاة الأشكال الممكنة والمواد وخصائص الأداء المغناطيسي والاستخدامات الممكنة وغيرها.

بمجرد فهمك لهذه المبادئ الأربعة لتصميم المغناطيس، ستكون العملية سلسة ومباشرة.

الخطوة 1: تعرف على تصميم المغناطيس أو شكله

أولاً، يجب أن تعرف شكل تصميم المغناطيس الذي تريده. في معظم الحالات، ستحدد التطبيقات شكل المغناطيس.

بالطبع، هناك بالطبع تلك التي نعتبرها "قياسية" بينما البعض الآخر تصميمات مخصصة. عندما تكون لديك أفكار لتصميم المغناطيس، ضع في اعتبارك ما يلي:

تصميم على شكل مغناطيس	الأهمية/الميزات
مغناطيس الأسطوانة	يحدث المغنطة إما عبر أقطارها أو من خلال طولها التطبيقات: صنع المعدات الطبية، وأجهزة الاستشعار، وأنظمة التحويل لديهم مجال مغناطيسي ذو امتداد أطول
قضبان مغناطيسية	الأشكال الأكثر شيوعًا المتاحة تشبه أشكالها "القضيب المعدني" مع وضعيات على جانبين متقابلين التطبيقات: صنع مغناطيس الثلاجة والبوصلة من الأمثلة الجيدة على القضيب المغناطيسي القضيب المغناطيسي المستطيل
مغناطيس حدوة الحصان	يتم تحديد هذه المغناطيسات من خلال شكل "U" وعادةً ما يشير القطبان في اتجاه واحد التطبيقات: التقاط الأجسام بسبب الأعمدة القوية أو معدات الرفع
حلقة مغناطيسات مغناطيسية	لها مركز مجوف ذو شكل دائري الشكل التطبيقات: صنع الحساسات ومكبرات الصوت والمحركات وغيرها.
أقراص مغناطيسية	لها سطح مستوٍ عريض تتميز بمساحة عمود كبير تشتهر بقوتها الفعالة وسهولة تعديل العمود تكون مستديرة ولكن بدون ثقوب في المنتصف التطبيقات: صنع النماذج والحرف اليدوية والمشروعات اليدوية
مغناطيسات كروية	ويشبه شكلها شكل الكرة، ولذلك يُشار إليها أحياناً باسم كرة المغناطيس التطبيقات: القطع الكهربائية والألعاب ومنتجات الهوايات، إلخ.

أنواع المغناطيس - الصورة مجاملة: فيكتيزي

على الرغم من أن هذه بعض أشكال تصميم المغناطيس الأكثر شيوعًا، يمكنك أيضًا اختيار خيارات مخصصة لتصميم مشروعك. ومع ذلك، فإن العمل مع التصميم القياسي سيجعل عملية تصميم المغناطيس بأكملها أسهل وأبسط.

الخطوة 2: اختيار مادة المغناطيس

أيًا كانت أفكار تصميم المغناطيس لديك، فإن معرفة المادة المغناطيسية المناسبة أمر بالغ الأهمية. تتضمن بعض المواد المغناطيسية الشائعة لمغناطيساتك الشخصية ما يلي:

مادة المغناطيس	خصائص المواد المغناطيسية
NdFeB (النيوديميوم-الحديد-البورون)	إنه فلز أرضي نادر المغناطيس الأقوى التركيبة هي Nd2Fe14B بدأ استخدامها في الثمانينيات
SmCo (ساماريوم-كوبلت)	متوفر في تركيبتين سم1شركة5 وسم2شركة17 تم تطوير هذه المادة في الستينيات
الفريت أو السيراميك	تتكون التركيبة بشكل أساسي من فلوريد الصوديوم2O3 أو بافي2O3 مشهورة بتكلفتها المنخفضة المواد المستخدمة منذ الخمسينيات
ألنيكو (ألومنيوم-نيكل-كوبلت-كوبالت)	التركيب بشكل أساسي من Al-Ni-Co تُستخدم هذه المادة منذ ثلاثينيات القرن العشرين

اعتمادًا على المتطلبات المحددة، سيقدم مهندس تصميم المغناطيس المشورة بشأن المادة المغناطيسية المناسبة.

وتختلف جميع هذه المواد المغناطيسية في القوة المغناطيسية وقوة التمغنط ودرجة حرارة العمل وكثافة التدفق المغناطيسي، من بين متغيرات حرجة أخرى.

ولذلك، سوف تختار هذه المتغيرات وفقًا لمتطلبات تصميم المغناطيس المخصص الخاص بك. ستحدد كيفية استخدام المغناطيسات.

تذكر أنها متوفرة بدرجات مواد مختلفة للاستخدامات المتخصصة.

ملخص المواد المغناطيسية - الصورة مجاملة: ساينس دايركت

المزيد من الموارد:

• مغناطيسات النيوديميوم - المصدر: دايلي ماج
• مغناطيسات الفريت - المصدر: دايلي ماج
• مغناطيسات ألنيكو - المصدر: دايلي ماج
• المغناطيسات الأرضية النادرة - المصدر: دايلي ماج
• مغناطيسات SmCo - المصدر: دايلي ماج

الخطوة 3: فهم المعلمات المغناطيسية

تتطلب كيفية صنع مغناطيس فهم وتحليل دقيق للمعلمات المغناطيسية المختلفة. أي أنه يجب تقييم جميع الظروف البيئية المقصودة ومعايير العمل.

لتصميم المغناطيس الخاص بك، يجب عليك مراعاة المتغيرات الرئيسية التالية:

1. تحليل العناصر المحدودة (FEA)

FEA هي معايير النمذجة التي تساعدك في الوصول إلى تصميم مغناطيس مناسب. من خلال عمليات المحاكاة المختلفة، يمكنك تحليل المغناطيسات:

• كثافة التدفق
• عزم الدوران
• القوى المغناطيسية

ستساعدك برامج التصميم المغناطيسي هذه على تطوير معلومات عن:

• مسارات التدفق
• الإمكانات المغناطيسية المتجهة
• كثافة التدفق

عادةً ما يساعدك العمل عن كثب مع مهندسي تصميم المغناطيس في الحصول على معلمات دقيقة من عملية المحاكاة.

2. فهم خصائص منحنى B-H

يوضح هذا المنحنى المغناطيسي العلاقة بين:

• كثافة التدفق المغناطيسي؛ ويُشار إليها عادةً بـ B;
• القوة الممغنطة؛ يُشار إليها بـ H.

عندما يتعلق الأمر بمبدأ دليل تصميم المغناطيس، يجب تقييم منحنى B-H/حلقة التباطؤ.

مع منحنى B-H، من الأسهل توصيف المواد المغناطيسية المختلفة. سوف تتعلم جميع الجوانب الأساسية أثناء عملية تصميم المغناطيس. إنه عرض حلقة مغلقة:

• مرحلة تشبع المغناطيس
• مرحلة إزالة المغناطيسية
• تشبّع المغناطيس (أنت في إزالة المغناطيسية المعاكسة)
• مرحلة إزالة المغناطيسية

من الناحية النظرية، يمكنك تجربة ذلك تحت تأثير قوة خارجية. يمكنك أن ترى هذا موضح في المستوى الديكارتي أدناه لمنحنى B-H:

حلقة التباطؤ - الصورة مجاملة: الأكاديمية الكهربائية

عادةً ما يكون 2^{اختصار الثاني} دائمًا ما يكون الربع في المستوى الديكارتي لمنحنى B-H حرجًا للغاية. وعادة ما يمثل الحالات العملية التي يمكنك فيها استخدام المغناطيس. ويسمى المنحنى عادةً منحنى إزالة المغناطيسية.

ولذلك، ما لم تُخضع المغناطيس لظروف عمل فريدة من نوعها - في معظم الحالات ستظل خصائص العمل ضمن منحنى إزالة المغناطيسية.

حتى وأنت تقوم بتحليل منحنى حلقة التباطؤ/حلقة التباطؤ/ح (راجع المنحنى أعلاه)، يجب أن تلاحظ ما يلي

النقاط التي يتقاطع عندها المنحنى مع محاور B-H

عادةً ما يكون لدينا:

• الحث المتبقي (بر)
• القوة القسرية (هـ ج)

يمكنك تمييز الحث المتبقي من خلال:

• المغنطة الصفرية
• يلتقي منحنى التباطؤ مع المحور ص (المحور ب)
• الحد الأقصى لإخراج التدفق الأقصى

من ناحية أخرى، تتميز القوة الجبرية بـ

• يمكن أن تتحمل المواد المغناطيسية المجال المغناطيسي الخارجي
• لا يوجد إزالة مغنطة بسبب المجال المغناطيسي الخارجي

بالإضافة إلى ذلك، يجب عليك ملاحظة ما يلي B و H أن يكون الحد الأقصى. ويسمى أيضًا BHmax. إنها النقطة التي يكون فيها حاصل ضرب B و H هو الحد الأقصى.

كمبدأ إرشادي أساسي لتصميم المغناطيس الأساسي، لا يزال حجم المغناطيس الصغير يعني ناتج BHmax عالية.

لحساب B:

عند تحليل التدفق الكلي للمغناطيس، ضع في اعتبارك:

• التدفق نتيجة لمجال المغنطة
• قدرة المادة المغناطيسية على إنتاج المزيد من التدفق الذي يعتمد على محاذاة المجال.

بعد تصميم المغناطيس الخاص بك، من الناحية المثالية، ستكون الخصائص في 2^{اختصار الثاني} ربع دائرة منحنى حلقة التباطؤ.

من الشكل أعلاه، يمكنك أن ترى أن قيمة H سالبة بينما قيمة B موجبة.

لأغراض تصميم المغناطيس المخصص، من المهم ملاحظة ما يلي:

• القوة القسرية الجوهرية، أي عندما يتقاطع المنحنى مع المحور الأفقي (المحور H)
• القوة القسرية الجوهرية العالية هي مؤشر على وجود مادة مغناطيسية مستقرة
• المنحنيات العادية مناسبة لتصميم المغناطيسات الدائمة والمغناطيسات الساكنة. بافتراض عدم وجود مجالات مغناطيسية خارجية.
• استخدم كلاً من المنحنيات الجوهرية والمنحنيات العادية عند تصميم المغناطيسات التي تتعرض لقوة مغناطيسية خارجية.

3. حسابات مهمة في تصميم المغناطيس

هناك العديد من برنامج محاكاة المغناطيس لعملية التصميم. بالطبع، تعتمد جميعها على نمذجة رياضية معينة للحصول على تصميمات ومتطلبات المغناطيس الممكنة.

سنستكشف في هذا القسم بعض المعادلات الأساسية التي ستساعدك في تصميم المغناطيس.

حساب: طول المغناطيس ومساحة القطب ومعامل النفاذية

دعنا نلقي نظرة على هذه المعادلات التي يقدمها موقع Magnetshop.com:

معادلة المغناطيس - مجاملة: متجر المغناطيس

بافتراض عدم وجود ملف لإثارة المغناطيس، يمكنك تحديد كلٍّ من الطول والأقطاب باستخدام المعادلتين (1) و(2) أعلاه. علاوة على ذلك، إذا أردت تحديد معامل النفاذية، يمكنك استخدام المعادلة (3). ستحصل على المعادلة (3) من خلال دمج المعادلتين (1) و(2) أعلاه.

فيما يلي معنى الاختصارات أو الرموز في المعادلات الخاصة بخصائص تصميم المغناطيس:

الاختصار أو الرمز	المعنى
Bm	كثافة التدفق (عند نقطة التشغيل)
Hm	قوة المغنطة (عند نقطة التشغيل)
Ag	مساحة الفجوة الهوائية
Lg	طول الفجوة الهوائية
Bg	كثافة تدفق الفجوة
Am	منطقة القطب المغناطيسي
Lm	طول المغناطيس
µ	النفاذية
k	ثابت للتردد والتسريبات المحتملة
Pci	معامل النفاذية الجوهرية (Bi/H)
Pc	معامل النفاذية العادي (B/H)

 

على الرغم من أن الحسابات مبنية على مغناطيس يعمل على 2^{اختصار الثاني} الربع من منحنى B-H، نعطي H عددًا موجبًا.

وضع هذا في منظوره الصحيح:

هذا مبدأ أساسي يجب أن تتذكره عند تصميم المغناطيس. إليك بعض 4 أمثلة على تصميمات المغناطيس:

مثال على تصاميم المغناطيس	الخصائص الرئيسية
ألنيكو 5	- كثافة تدفق عالية تعمل بشكل جيد في الأجهزة الكهروميكانيكية - منخفضة القسرية
ألنيكو 8	- تنطوي قوة المغنطة العالية على طول صغير - كثافة تدفق منخفضة وبالتالي الحاجة إلى مساحة مغناطيس كبيرة
المغناطيسات الأرضية النادرة	- تعتمد كثافة التدفق على قوة المغنطة - من قيم متوسطة إلى عالية للغاية - يمكن أن يكون طول المغناطيس قصيرًا مع حجم صغير
مغناطيسات سيراميك أو فريت	- معظم كثافة التدفق المنخفضة - سيكون للمغناطيس منطقة وجه قطب كبير

حساب كثافة تدفق المغناطيس

المتغير الرئيسي لحساب كثافة التدفق المغناطيسي هو:

• تصميمات وتكوينات مختلفة لشكل المغناطيس
• الخط المركزي المغناطيسي

يمكنك استخدام هذه الصيغة من موقع magnetshop.com.

بافتراض أنك تصمم مغناطيسًا يكون منحنى إزالة المغناطيسية الطبيعي خطًا مستقيمًا، بمسافة لنفترض أنها إكس، استخدم هذه الصيغ:

لتصميمات المغناطيس الأسطواني

مغناطيس أسطواني

تصاميم مغناطيس مستطيل الشكل

كثافة تدفق المغناطيس المستطيل

تصميمات المغناطيس الدائري

كثافة تدفق المغناطيس الدائري

وبصرف النظر عن هذه التصاميم المغناطيسية، هناك بعض الحالات التي قد يكون لديك فيها حالات خاصة مثل:

• تصميم مغناطيسات متقابلة في مواجهة بعضها البعض
• تصميم مغناطيس متشابك

حساب قوة الجذب المغناطيسية

في معظم الحالات، يمكنك استخدام الصيغة:

أين:

• واو - القوة (رطل)
• ب - كثافة التدفق (كيلوجاوس)
• أ - مساحات الأعمدة (بوصة مربعة)

في بعض الأحيان، يمكنك تقدير القوة باستخدام الصيغة:

في هذه الحالة، سيكون لديك:

• B_r - كثافة التدفق المتبقي
• أ - مساحات الأعمدة (بوصة مربعة)
• L_m - طول المغناطيس

باختصار، تتطلب تصميمات المغناطيس المخصصة المخصصة العديد من الحسابات. إنها الطريقة الوحيدة التي يمكنك من خلالها التحكم في جميع المعلمات الحيوية التي تؤثر على قوة المغناطيس لأي تصميم.

4. السعي لتحقيق الاستقرار في تصميم المغناطيس الدائم

الأشكال المختلفة لتصميم المغناطيس لها عتبات استقرار متفاوتة. عادة، أثناء عملية تصنيع المغناطيس، سيؤدي المغنطة إلى محاذاة الأقطاب في اتجاه معين.

وبمجرد حدوث ذلك، يتم "قفلها" في هذا الوضع. ومع ذلك، هناك ظاهرة معينة يمكن أن تتداخل مع التشغيل العادي للمغناطيس.

وفي أسوأ الحالات الممكنة، قد تتسبب في إزالة المغناطيسية.

مرة أخرى، يفرض دليل تصميم المغناطيس الأساسي أن يحافظ المغناطيس على أدائه المغناطيسي المتكرر. نشير إلى هذه الحالة باسم ثبات المغناطيس.

مغناطيسات ممغنطة

لذلك، حتى وأنت تصمم المغناطيس، انتبه إلى:

المدة التي تتوقع بقاء المغناطيس قيد الاستخدام

ستظل المغناطيسات الكهربائية مغناطيسية طالما أنها مفعلة (توافر التيار الكهربائي).

ومع ذلك، ستحتفظ المغناطيسات الدائمة بقوتها المغناطيسية لفترة طويلة.

ولكن، مرة أخرى، بعد تصنيع المغناطيس وعمليات المغنطة اللاحقة، فإنها تميل إلى فقدان نسبة معينة من قوتها المغناطيسية. ومع ذلك، فإن هذه الخسارة صغيرة جدًا ولا يمكن أن تؤثر على العمل الطبيعي للمغناطيس.

في معظم الحالات، قد يكون للمغناطيس نطاقات غير مستقرة. وداخل هذه المجالات تحدث هذه الخسائر. ظاهرة تسمى الزحف المغناطيسي.

بمجرد تقليل عدد النطاقات غير المستقرة، سيحتفظ المغناطيس بالتأثير المغناطيسي الصافي لفترة طويلة جدًا.

بالنسبة لبعض المغناطيسات مثل مغناطيس الكوبالت السماريوم، يمكن أن يتراوح الفقد بين 0% و3% بعد مرور 10 سنوات تقريبًا.

تأثيرات درجة الحرارة على المغناطيس

كما أن درجة الحرارة المحيطة بالمكان الذي تنوي استخدام المغناطيس فيه مهمة للغاية. وعادةً ما تكون تأثيرات درجة الحرارة على الخواص المغناطيسية قابلة للعكس أو غير قابلة للعكس.

أما بالنسبة للخسائر التي لا يمكن تعويضها، فبعضها يمكنك استردادها، وبعضها قد لا يمكنك استردادها. حسناً، يبدو ذلك مثيراً للاهتمام - ستعرف المزيد عن ذلك قريباً.

المواد المغناطيسية	درجة حرارة كوري (درجة مئوية)	درجة الحرارة القصوى (درجة مئوية)
مغناطيسات حديدية أو خزفية	460	300
النيوديميوم	310	150
كوبالت السماريوم	750	300
ألنيكو	860	540

من هذه المعلومات، من الواضح تمامًا - إذا كانت تصميمات المغناطيس المخصص للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية، فاختر النيكو. أما بالنسبة للتطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة، فاختر مغناطيس النيوديميوم. ومع ذلك، يجب عليك مراعاة عوامل أخرى مثل مقاومة التآكل، والقوة المغناطيسية، وسهولة التشغيل الآلي، وما إلى ذلك.

درجة الحرارة هي متغير واحد فقط.

مرة أخرى في الجدول أعلاه، فإن درجة الحرارة القصوى يشير إلى النطاق الذي يمكنك من خلاله تشغيل المغناطيس. درجة حرارة العمل الموصى بها.

ال درجة حرارة كوري نقطة يصبح فيها المغناطيس غير ممغنط بالكامل.

والآن، دعونا نقارن بين ظروف درجات الحرارة المختلفة:

تصنيف حالات درجات الحرارة في المغناطيسات	تأثيرات درجة الحرارة على المغناطيسات
الخسائر القابلة للعكس	يحتفظ المغناطيس بخاصيته الأصلية بعد عودة درجة الحرارة إلى حالتها الطبيعية يختلف باختلاف درجة المادة المغناطيسية
الخسائر لا يمكن تعويضها ومع ذلك، يمكنك استرداد الممتلكات	إنه إزالة المغنطة الجزئي يمكنك استعادة الخصائص المغناطيسية من خلال إعادة المغنطة حتى إذا عاد المغناطيس إلى درجة الحرارة الطبيعية، فلن يستعيد خواصه المغناطيسية من تلقاء نفسه
الخسائر التي لا يمكن تعويضها وغير القابلة للتعويض	لا يمكنك استعادة الخواص المغناطيسية المفقودة من خلال إعادة المغنطة في هذه المرحلة، تحدث تغيرات كبيرة في البنية المعدنية للمغناطيس

مع وضع ذلك في الاعتبار، كيف يساهم ذلك إذن في تصميم مغناطيس مستقر؟

• قد تساعد إزالة المغنطة في تحقيق استقرار المغناطيس. أي أنك ستعرض المغناطيس لدرجات حرارة عالية يجب التحكم في العملية.
• سيساعد ذلك على تحقيق مغناطيسية مستقرة لأن مجالات المغناطيس ذات الالتزام المنخفض ستفقد مغناطيسيتها
• في المغناطيسات المستقرة، يكون تباين التدفق منخفضًا.

تحليل تأثيرات المجالات المغناطيسية الخارجية

مرة أخرى، يأتي هذا لفهم المكان الذي ستستخدم فيه المغناطيس. تذكر أن المجالات المغناطيسية الخارجية الطاردة يمكن أن تسبب إزالة المغناطيسية.

لذلك، يجب أن تعرف القوة القسرية للمغناطيس. في معظم الحالات، من الصعب إزالة المغناطيسات الأرضية النادرة من المغناطيس بواسطة مجال مغناطيسي خارجي.

أنواع المجالات المغناطيسية - المصدر: حقائق علمية

آثار الإشعاع على المغناطيسات

مغناطيسات مثل Sm₂شركة₁₇ أن تتحمل الإشعاع أفضل من مغناطيسات النيوديميوم. ومع ذلك، فإن بعض المغناطيسات تزول مغناطيسيته عند التعرض لكمية كبيرة من الإشعاع.

التأثير الميكانيكي على المغناطيسات

يتراوح التأثير الميكانيكي من الاهتزاز أو الصدمة أو الإجهاد. مرة أخرى، هذا يتطلب منك فهم التطبيقات المحددة أو المكان الذي تنوي استخدام تصميم المغناطيس المخصص فيه.

على الرغم من أن المغناطيسات الحديثة يمكنها تحمل قدر كبير من الصدمات، إلا أن هناك مغناطيسات هشة بطبيعتها.

على سبيل المثال

• يمكن أن تتسبب الصدمة الحرارية في تلف مغناطيسات كوبالت السماريوم والفريت
• يمكن أن تؤدي الصدمة الميكانيكية إلى كسر مغناطيس كوبالت السماريوم بسبب هشاشته

الخطوة 4: فهم مغناطيس التصنيع

10 عملية تصنيع المغناطيس - الصورة مجاملة: SMD Magnetics

يعد تصنيع المغناطيس أيضًا عاملًا مهمًا يجب مراعاته أثناء عملية تصميم المغناطيس.

لدينا دليل كامل هنا على طرق مختلفة لتصنيع المغناطيسات. تذكر أن عملية التصنيع يمكن أن تكون مناسبة فقط لتصميمات مغناطيسات محددة.

دعونا نلخص بعض عمليات تصنيع المغناطيس المهمة:

تقنية تصنيع المغناطيس	أنواع تصاميم المغناطيس
مغناطيس التلبيد	المغناطيسات الأرضية النادرة مغناطيسات ألنيكو مغناطيسات الفريت أو مغناطيسات السيراميك
حقن المغناطيسات المصبوبة بالحقن	مغناطيس السيراميك أو مغناطيس الفريت المغناطيسات الأرضية النادرة
مغناطيسات الربط بالضغط	المغناطيسات الأرضية النادرة مغناطيس السيراميك أو مغناطيس الفريت
مغناطيس الصب	مغناطيسات ألنيكو
قذف المغناطيسات المغناطيسية	مغناطيسات النيوديميوم مغناطيسات مرنة
تصنيع مغناطيس التقويم التصنيع	مغناطيسات مرنة

لذلك، حتى وأنت تختار تصميم المغناطيس الخاص بك، من المهم تحديد عملية التصنيع الموصى بها.

يجب أن يغطي التصنيع كل عملية، من اختيار المواد إلى المغنطة واختبار الجودة.

تذكّر، عندما يتعلق الأمر بتقييم عملية تصنيع المغناطيس، يجب عليك مراعاة عوامل أخرى مثل:

• عمليات التصنيع الآلي - قد يتضمن ذلك الطحن أو القطع أو الحفر لتحقيق تشطيبات سطحية معينة
• الطلاء - قد تحتاج بعض المغناطيسات إلى طلاء لحماية إضافية. وذلك لحماية المغناطيس من البيئات المسببة للتآكل التي يمكن أن تسبب الصدأ. على سبيل المثال، مغناطيسات النيوديميوم ليست مقاومة للتآكل. ولذلك، فإنها تحتاج إلى طلاء.
• تجميع المغناطيس - يمكنك استخدام مواد لاصقة أو مثبتات لتجميع المغناطيسات في تطبيقات مختلفة.

اختبار جودة المغناطيس بعد التصميم والتصنيع

من خلال اختبار الجودة، يمكنك تحديد ما إذا كان لديك تصميم جيد لمغناطيسك أم لا. هناك العديد من الطرق للتحقق من جودة المغناطيس. تتضمن بعض اختبارات جودة المغناطيس الشائعة ما يلي:

• منحنيات B-H
• تحديد التدفق الكلي
• قياس كثافة التدفق
• إجراء اختبارات السحب

الخطوة 5: تحديد استخدامات المغناطيسات المخصصة

هناك أشكال مختلفة من تصميمات المغناطيس المتاحة لمختلف التطبيقات. وتذكر أن شكل المغناطيس ونوع المادة وخصائص الأداء هي التي تحدد استخدامات المغناطيس المحددة.

بشكل عام، تؤدي تصميمات المغناطيس المتاحة 4 وظائف أساسية:

وظيفة المغناطيس	أمثلة على التطبيقات
الطاقة الميكانيكية إلى طاقة ميكانيكية	تتجاذب المغناطيسات أو تتنافر مكونات معينة. يمكن أن تكون الظاهرة إما في حركة خطية أو دورانية أو تبادلية.
الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية	تقوم بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية كما هو الحال في المولدات الكهربائية
تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية	بعض الأمثلة على ذلك هي المواد المغناطيسية. مثال آخر هو المحركات الكهربائية
تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حرارية	تُظهر أجهزة عزم الدوران التباطئي وأجهزة التيار الدوامي تحويل الطاقة الميكانيكية إلى حرارة

بالإضافة إلى ذلك، هناك بعض الحالات التي قد تؤدي فيها المغناطيسات وظائف خاصة مثل:

• مقاومة المغناطيسية
• الرنين المغناطيسي
• تأثير القاعة

باستخدام هذه الخطوات الأربع، يمكنك تصميم وتصنيع المغناطيسات بسهولة. لا يهم ما إذا كنت تصمم مغناطيسات رفع أو مغناطيسات استشعار. تظل المبادئ الأساسية كما هي.

خاتمة

كما ترى، فإن تصميم المغناطيس عملية صارمة. يجب عليك معرفة نوع المادة، وفهم معلمات عمل المغناطيس، واختيار عملية تصنيع المغناطيس المناسبة، وإجراء اختبار الجودة المناسب.

المزيد من الموارد:

تصميم المغناطيسات - المصدر: ماغنيت شوب

مبدأ تصميم المغناطيسات - المصدر: إنتماج

المواد المغناطيسية - المصدر: JCBOSEUST

مبدأ تصميم المغناطيسات - المصدر: ICPTIAEA

حسابات تصميم المغناطيسات - المصدر: كلمة علم على نطاق واسع

الآلات الحاسبة المغناطيسية عبر الإنترنت - المصدر: ماغنيت شوب

دليل تصميم الدوائر المغناطيسية - المصدر: TDK

اعتبارات التصميم للمغناطيسات الدائمة - المصدر: ماغنتيك ماغ