Magnetkoppling (magnetic coupling)

[nibl]

Jag ska göra en magnetkoppling (heter det så på svenska?) för att driva en propeller. Och tänkte höra hur om det finns något bra sätt att beräkna optimalt avstånd mellan magneterna (X i bilden nedan). Om man har magneterna för tätt så antar jag att magnetfälten tar ut varandra, och har man de för glest så blir den för svag. Magneterna kommar att vara 4x4x12 mm neodymmagneter,

magneter.jpg

[Smisk]

Jag kan inte på rak arm ge dig ett svar, men ett alternativ skulle vara att simulera magnetfälten i något program. Jag har själv arbetat lite i programmet Comsol Multiphysics, och det skulle passa perfekt för att simulera ditt ändamål. Då skulle du kunna testa med olika avstånd, och då mäta i programmet vilket som skulle ge dig det starkaste magnetfältet.

[xxargs]

Avstånden mellan magneterna i inner och ytter-löparen är kritiska då det är ett kvadratiskt förhållande med avståndet när det gäller dragkraft (5 mm verkar lite stort - i elmotorer så handlar det om 1/10-dels mm luftgap mellan rotor och stator), det är också bra om man kan styra magnetflödet med järn då magnetflödet alltid är en slinga och styra med järn också minskar luftgapet och den vägen får mer magnetflöde och mer hållkraft samt också minskar påverkan av grann-magneterna.

kan vara bra att läsa lite på om magneter rent generellt och hur man räkna på dessa

[säter]

Hur fungerar en magnetkoppling av detta slag?

[nibl]

Här är en film som visar hur det fungerar.

[Henry]

Att ha magneterna så nära varandra i bredd som möjligt hjälper till att hålla fast i de andra och hjälper till med att dra runt då det är både drag och tryck involverat pga närheten till polerna. Detta blir inte lika bra om de är en längre sträcka från varandra och till slut inget alls om det är för långt ifrån då risken att kugga över ökar markant.

Detta fungerar däremot inte så bra om gapet i höjdled är för stort.

Personligen hade jag satt magneterna så tätt som möjligt och minskat avståndet i höjdled så mycket som möjligt, man kan tex använda ett tunnväggigt rör av RF eller bara en sektion av det just där magneterna är.

[SvenW]

Ja, det är viktigt att hålla nere gapet i höjdled. Kraften, eller vridmomentet, avtar snabbt med det avståndet.
xxargs föreslog ett kvadratiskt avtagande, men i det här fallet är det nog mycket värre än så.
Det blit nästan ingen kraft kvar alls vid 5 mm, ens med superstarka neodymmagneter.

[xxargs]

Man bör sko upp magneterna med C-järn med tillbakaledning av magnetfält på ena sidan av magnet (och samma för båda löparna) för båda eller E-järn med flödet på båda sidorna för att få upp flödet och man får också 'naturlig' motpol som fixerar positionen bättre.

Det magnetiska fältet som alltid på något sätt hittar runt mellan syd och nordpol på magneten så har luft/vakum hög resistans och 'strömmen' (magnetflödet) stryps ned - järn/bladjärn/transformatorplåt erbjuder en närmast kortslutning i det avseende och magnetfältet går hellre denna vägen och magnetflödet blir högre - och det är magnetflödet som bestämmer hållkraften.


därför skall man minimera luftgapen så mycket det går och det gäller även fälten ur magnetsidan upp/nedsidan av magneterna som inte är direkt riktade in i förbandet då de nu är en outnyttjad resurs i kopplingen - med järnankare i olika former och polskor (som C och E-järn) så kan man styra magnetlödena mer precis och och minska inverkan av grannmagneter (också med ankare) i verkan.

Dom starkaste modellerna av neodymmagneter ligger på ca 1.6 Tesla men detta inträffar bara när magnet är sas. korsluten med järnankare runt om utan luftgap och med tillräcklig area. det är också då dragkraften när man försöker dela upp magnetslinga - är som störst.