Visi žino, kad magnetai linkę pritraukti metalus. Be to, vienas magnetas gali pritraukti kitą. Tačiau jų tarpusavio sąveika neapsiriboja trauka, jie gali vienas kitą atstumti. Materija yra magneto poliuose – priešingi poliai traukia, tie patys poliai atstumia. Ši savybė yra visų elektros variklių, ir gana galingų, pagrindas.
Egzistuoja ir toks dalykas, kaip levitacija veikiant magnetiniam laukui, kai virš magneto (turinčio panašų į jį polių) padėtas objektas kabo erdvėje. Šis poveikis buvo pritaikytas vadinamajame magnetiniame guolyje.
Kas yra magnetinis guolis
Elektromagnetinio tipo įtaisas, kurio besisukantis velenas (rotorius) stacionarioje dalyje (statoriuje) remiamas magnetinio srauto jėgomis, vadinamas magnetiniu guoliu. Kai mechanizmas veikia, jį veikia fizinės jėgos, linkusios perstumti ašį. Norint juos įveikti, magnetiniame guolyje buvo sumontuota valdymo sistema, kuri stebi apkrovą ir duoda signalą valdyti magnetinio srauto stiprumą. Magnetai savo ruožtu yra stipresni arbamažiau veikia rotorių, išlaikant jį vidurinėje padėtyje.
Magnetinis guolis buvo plačiai naudojamas pramonėje. Tai iš esmės galingos turbomašinos. Dėl trinties nebuvimo ir, atitinkamai, būtinybės naudoti tepalus, mašinų patikimumas daug kartų padidėja. Mazgų susidėvėjimas praktiškai nepastebimas. Tai taip pat pagerina dinaminių charakteristikų kokybę ir padidina efektyvumą.
Aktyvūs magnetiniai guoliai
Magnetinis guolis, kuriame jėgos laukas sukuriamas elektromagnetų pagalba, vadinamas aktyviuoju. Poziciniai elektromagnetai yra guolio statoriuje, rotorių vaizduoja metalinis velenas. Visa sistema, kuri išlaiko veleną įrenginyje, vadinama aktyvia magnetine pakaba (AMP). Jis turi sudėtingą struktūrą ir susideda iš dviejų dalių:
- guolio blokas;
- elektroninės valdymo sistemos.
Pagrindiniai AMP elementai
Radialinis guolis. Prietaisas, kurio statorius turi elektromagnetus. Jie laiko rotorių. Ant rotoriaus yra specialios feromagnetinės plokštės. Kai rotorius pakabinamas viduryje, nėra kontakto su statoriumi. Indukciniai jutikliai seka menkiausią rotoriaus padėties erdvėje nuokrypį nuo vardinės. Iš jų gaunami signalai kontroliuoja magnetų stiprumą viename ar kitame taške, kad atkurtų sistemos pusiausvyrą. Radialinis tarpas yra 0,50–1,00 mm, ašinis – 0,60–1,80 mm
- Magnetinis guolistrauka veikia taip pat kaip radialinė. Ant rotoriaus veleno pritvirtintas traukos diskas, kurio abiejose pusėse ant statoriaus sumontuoti elektromagnetai.
- Apsauginiai guoliai yra skirti laikyti rotorių, kai įrenginys išjungtas arba esant avarinėms situacijoms. Eksploatacijos metu pagalbiniai magnetiniai guoliai neveikia. Tarpas tarp jų ir rotoriaus veleno yra perpus mažesnis nei magnetinio guolio. Saugos elementai surenkami rutulinių įtaisų arba slydimo guolių pagrindu.
- Valdymo elektronika apima rotoriaus veleno padėties jutiklius, keitiklius ir stiprintuvus. Visa sistema veikia pagal magnetinio srauto reguliavimo principą kiekviename atskirame elektromagneto modulyje.
Pasyvaus magnetinio tipo guoliai
Nuolatinio magneto guoliai yra rotoriaus veleno laikymo sistemos, kuriose nenaudojama grįžtamojo ryšio valdymo grandinė. Levitacija vykdoma tik dėl didelės energijos nuolatinių magnetų jėgų.
Tokios pakabos trūkumas yra būtinybė naudoti mechaninį stabdiklį, dėl kurio susidaro trintis ir sumažėja sistemos patikimumas. Magnetinė stotelė technine prasme šioje schemoje dar neįdiegta. Todėl praktikoje pasyvus guolis naudojamas retai. Yra patentuotas modelis, pavyzdžiui, Nikolajevo pakaba, kuri dar nebuvo pakartota.
Rato guolio magnetinė juosta
Koncepcija„magnetinis rato guolis“reiškia ASB sistemą, kuri plačiai naudojama šiuolaikinėse transporto priemonėse. ASB guolis skiriasi tuo, kad jo viduje yra įmontuotas rato greičio jutiklis. Šis jutiklis yra aktyvus įtaisas, įmontuotas į guolio tarpiklį. Jis pastatytas remiantis magnetiniu žiedu, ant kurio kaitaliojasi elemento, nuskaitančio magnetinio srauto pokytį, poliai.
Kai guolis sukasi, magnetinio žiedo sukuriamas magnetinis laukas nuolat keičiasi. Jutiklis registruoja šį pokytį ir generuoja signalą. Tada signalas siunčiamas į mikroprocesorių. Jo dėka veikia tokios sistemos kaip ABS ir ESP. Jau taiso automobilio darbą. ESP atsakingas už elektroninį stabilizavimą, ABS reguliuoja ratų sukimąsi, slėgio lygis sistemoje – stabdys. Jis stebi vairavimo sistemos veikimą, įsibėgėjimą šonine kryptimi, taip pat koreguoja transmisijos ir variklio darbą.
Pagrindinis ASB guolio privalumas yra galimybė valdyti sukimosi greitį net esant labai mažam greičiui. Tuo pačiu pagerinami stebulės svorio ir dydžio rodikliai, supaprastinamas guolio montavimas.
Kaip pasidaryti magnetinį guolį
Paprasčiausią „pasidaryk pats“magnetinį guolį lengva pagaminti. Praktiniam naudojimui jis netinka, bet aiškiai parodys magnetinės jėgos galimybes. Norėdami tai padaryti, jums reikia keturių tokio paties skersmens neodimio magnetų, dviejų šiek tiek mažesnio skersmens magnetų, veleno, pavyzdžiui, plastikinio vamzdžio gabalo, ir pabrėžimo,pavyzdžiui, pusės litro stiklinis indas. Mažesnio skersmens magnetai prie vamzdžio galų tvirtinami karštais klijais taip, kad gaunama ritė. Vieno iš šių magnetų viduryje iš išorės priklijuotas plastikinis rutulys. Identiški poliai turi būti nukreipti į išorę. Keturi magnetai su tais pačiais poliais į viršų yra išdėstyti poromis vamzdžio segmento ilgio atstumu. Rotorius dedamas virš gulinčių magnetų ir toje pusėje, kur klijuojamas plastikinis rutulys, palaikomas plastikiniu indeliu. Štai magnetinis guolis ir paruoštas.
