Устройство для исследования магнитного трения - Научная работа

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНОГО ТРЕНИЯЗаявлено устройство для исследования магнитного трения, содержащее вращающийся ротор и неподвижный статор, отличающееся тем, что ротор выполнен как железное тело вращения в виде Х-образной конструкции с магнитными полюсами в форме тороидов, магнитносвязанных с телом ротора, на котором бесконтактно размещена катушка подмагничивания ротора, статор выполнен в форме магнитопроводящего цилиндра с тороидальными выступами на его концах, совмещенными с тороидальными магнитными полюсами ротора, в рабочем магнитном зазоре между ротором и статором помещена измерительная катушка, часть проволочных витков которой находится в указанном магнитном зазоре, а другая ее часть экранирована от действия магнитного поля в полости статора; катушка подмагничивания ротора соединена с регулируемым источником постоянного тока, ось вращения ротора механически связана с синхронным двигателем переменного тока, подключенного к генератору многофазного переменного тока с регулируемой частотой колебаний, а выход измерительной катушки связана со входом усилителя постоянного тока с малым дрейфом, а регулирование тока подмагничивания ротора и измерение этого тока, регулирование частоты генератора много фазного переменного тока и измерение этой частоты, также измерение постоянного напряжения на концах измерительной катушки осуществляется блоком управления, измерения и отображения информации, например, с помощью персонального компьютера. Известно, что разноименные магнитные полюсы притягиваются друг к другу, и при малых расстояниях между полюсами площадью S сила притяжения равна: F = B2 S / 2 ?O, где В - магнитная индукция, создаваемая магнитом, ?O - магнитная постоянная (?O = 1,256*10-6 Гн/м). Указанная цель достигается в заявляемом устройстве для исследования магнитного трения, содержащем вращающийся ротор и неподвижный статор, отличающимся тем, что ротор выполнен как железное тело вращения в виде Х-образной конструкции с магнитными полюсами в форме тороидов, магнитносвязанных с телом ротора, на котором бесконтактно размещена катушка подмагничивания ротора, статор выполнен в форме магнитопроводящего цилиндра с тороидальными выступами на его концах, совмещенными с тороидальными магнитными полюсами ротора, в рабочем магнитном зазоре между ротором и статором помещена измерительная катушка, часть проволочных витков которой находится в указанном магнитном зазоре, а другая ее часть экранирована от действия магнитного поля в полости статора; катушка подмагничивания ротора соединена с регулируемым источником постоянного тока, ось вращения ротора механически связана с синхронным двигателем переменного тока, подключенным к генератору многофазного переменного тока с регулируемой частотой колебаний, а выход измерительной катушки связан со входом усилителя постоянного тока с малым дрейфом, причем регулирование тока подмагничивания ротора и измерение этого тока, регулирование частоты генератора многофазного переменного тока и измерение этой частоты, а также измерение постоянного напряжения на концах измерительной катушки осуществляется блоком управления, измерения и отображения информации, например, с помощью персонального компьютера. Оно состоит из: 1 - первой половины ротора, 2 - второй половины ротора, 3 - оси вращения ротора, 4 - жестко скрепленных при сборке двух половин статора, 5 - катушки подмагничивания ротора, закрепленной на неподвижном статоре, 6 - регулируемого источника постоянного тока, 7 - измерительной катушки, размещенной частично в магнитном зазоре, 8 - усилителя постоянного тока с малым дрейфом (УПТ), 9 - синхронного двигателя переменного тока, 10 - генератора многофазного переменного тока с регулируемой частотой колебаний, 11 - блока управления, измерения и отображения информации (на основе персонального компьютера с дисплеем, работающего по заданной программе). 3 дан график распределения парциальных сил между произвольной точкой - доменом А и всеми точками справа и слева от него - доменами В и С на некотором представительном промежутке, большем длины отрезка ВС, Видно, что площадь под правым максимумом этой функции распределения существенно больше площади под левым максимумом, что и доказывает неуравновешенность результирующей тангенциальной силы, действующей между полюсами магнита при движении одного полюса относительно другого без изменения расстояния между ними, то есть наличие силы магнитного трения, действующей между полюсами.