På nuværende tidspunkt er mange anvendelser af magneter baseret på princippet om, at lignende poler frastøder og modsatte poler tiltrækker og adsorberer ferromagnetiske stoffer, såsom forskellige magnetiske enheder, magnetiske forbindelsesstrukturer, magnetisk separationsudstyr, magnetisk transmissionsudstyr osv.
Til magnetiske applikationer er alle meget opmærksomme på magneternes tiltrækning. En magnets tiltrækningskraft kan beregnes. Følgende formel kan bruges som reference. Det skal dog bemærkes, at standardbetingelserne for formlen er ideelle, det vil sige, at magnetfeltfordelingen er meget ensartet, og den magnetiske permeabilitet af det tiltrukne objekt er meget høj (svagt magnetiske materialer såsom 300-serien rustfrit stål og nogle andre jernlegeringer er ikke anvendelige), tykkelsen og adsorptionsarealet er tilstrækkeligt (forøgelse af tykkelsen og arealets sugekraft vil ikke stige, dvs. uanset magnetisk lækage), selvom den beregnede værdi kun kan bruges som reference og kan ikke bruges som en nøjagtig beregning.
F(N)=2*S(m²)*B(T)²/μ0
Blandt dem repræsenterer S adsorptionsområdet, B repræsenterer luftgabets magnetiske fluxtæthed, og μ0 er den positive luftmagnetiske permeabilitet (det er en konstant, μ0=4π*10-7 ).
Hvordan kan man forbedre tiltrækningen af magneter?
Ud fra formlen kan vi se, at tiltrækningen af en magnet er proportional med adsorptionsområdet og luftgabets fluxtæthed. Det kan ses, at forøgelse af adsorptionsområdet og forøgelse af luftgabets fluxtæthed er de to vigtigste måder at forbedre magnetens tiltrækning på.
1. Forøg adsorptionsområdet
Genstanden, der skal tiltrækkes, skal i det mindste dække magnetens adsorptionsoverflade, og tykkelsen af den genstand, der skal tiltrækkes, kan øges, hvis forholdene tillader det.
Når en magnet tiltrækker en jernplade:
Jo større arealet af jernpladen er, desto større er sugekraften mellem magneten og jernpladen; når adsorptionsarealet er lig med magnetens areal, vil tendensen til at sugekraften øges gradvist aftage. Når jernpladen er stor nok, er det muligt at øge jernpladens areal. Sugekraften vil ikke blive forbedret;
Når arealet af jernpladen er det samme, når tykkelsen af jernpladen er tynd, kan en forøgelse af jernpladens tykkelse øge sugekraften. Når jernpladen er tykkere, vil stigningen i sugekraften forårsaget af at øge tykkelsen af jernpladen gradvist udjævnes, indtil der ikke er nogen forbedring.
2. Forøg luftgabets magnetiske fluxtæthed
Når adsorptionsområdet S forbliver uændret, er det en mere effektiv metode til at øge sugekraften ved at øge luftgabets magnetiske fluxtæthed og reducere magnetisk lækage. Multi-pol magnetisering kan effektivt reducere magnetisk lækage.
Fra magnetfeltsimuleringsdiagrammet kan vi se, at efter at magneten er ændret til bipolær magnetisering, reduceres den magnetiske fluxlækage væsentligt, og en stor del af magnetfeltlinjerne danner en lukket magnetkredsløbsløkke inde i det adsorberede jernstykke.
Hvis antallet af poler øges yderligere, og der tilføjes en magnetisk ledende plade i bunden af magneten, vil den magnetiske fluxlækage blive yderligere reduceret, og sugekraften vil blive yderligere forbedret.
Den nuværende designtrend af magnetiske dele er at maksimere udnyttelsen af magnetfeltet. Gennem design af multipolede magnetiske kredsløb eller Halbach magnetiske kredsløb, eller med vejledning af nogle materialer med høj magnetisk permeabilitet, kan magnetfeltet passere gennem så meget af objektet som muligt. At tiltrække genstande danner en lukket sløjfe af det magnetiske kredsløb. Typiske anvendelser omfatter:
Gummimagneter er designet til magnetisering på flere niveauer, nogle er dobbeltsidede flerpolede, og nogle er enkeltsidede flerpolede. Magnetydelsen af gummimagneter er meget lav, men efter et multipolet magnetisk kredsløbsdesign er magnetfeltet tæt fordelt på overfladen. Den magnetiske lækage er meget lille under adsorption, hvilket resulterer i en bedre adsorptionseffekt;
Magnetiske anordninger såsom dørsugeanordninger styres af magnetiske permeable plader. Ved adsorbering dannes det magnetiske kredsløb næsten af det objekt, der skal adsorberes. På denne måde er udnyttelsesgraden af magnetfeltet meget høj. Den intuitive oplevelse er en lille magnetisk sugeanordning. (Nogle bruger stadig ferrit), og sugekraften er enorm ved direkte kontakt.
Designet af magnetiske dele er uadskilleligt fra hensynet til adsorptionsafstanden. Ovennævnte adsorption er baseret på direkte kontakt. Hvis afstanden ændres, ændres sugekraften ofte meget. Den følgende figur viser flere typiske magnetiske tiltrækninger med en enkelt magnet. Enheder og flerpolede magnetiske komponenter har en lignende regel. Jo flere poler der er, jo større er sugekraften ved 0 afstand, men dæmpningen bliver mere tydelig, når afstanden øges.
