永磁体在电气工程和能源中的应用

今天，永磁体在人类生活的许多领域都得到了有用的应用。有时我们并没有注意到它们的存在，然而，几乎在每个公寓的各种电器和机械设备中，如果你仔细观察，你会发现 永久磁铁……电动剃须刀和扬声器、视频播放器和挂钟、手机和微波炉、冰箱门，最后——永磁体无处不在。

它们用于医疗设备和测量设备、各种仪器和汽车工业、直流电机、音响系统、家用电器以及许多其他地方：无线电工程、仪器、自动化、远程机械等。 . — 如果不使用永磁体，这些区域都不完整。

使用永磁体的具体解决方案可以列举不胜枚举，但本文的主题将简要概述永磁体在电气工程和能源中的几种应用。

电动机和发电机

自奥斯特和安培时代以来，载流电线和电磁铁与永磁体的磁场相互作用已广为人知。许多发动机和发电机都遵循这一原则。你不必为了例子走得太远。计算机电源中的风扇有一个转子和一个定子。

叶片式叶轮是转子，永磁体呈圆形排列，定子是电磁铁的核心。反转定子的磁化，电子电路产生旋转定子磁场的效果，在定子磁场试图被吸引到它之后，跟随磁性转子 - 风扇旋转。硬盘旋转以类似的方式完成并以类似的方式工作 许多步进电机.

永磁体也在发电机中占有一席之地。例如，家用风力涡轮机的同步发电机就是应用领域之一。

在发电机定子的圆周上有发电机线圈，在风力涡轮机运行期间，转子的永磁体移动（在风吹在叶片上的作用下）的交变磁场穿过发电机线圈。提交中 电磁感应定律，发电机绕组的导线与消费电路中的直流磁铁交叉。

这种发电机不仅用于风力涡轮机，还用于一些工业模型，在这些模型中，永磁体安装在转子上而不是励磁线圈上。带有磁铁的解决方案的优点是可以获得具有低标称速度的发电机的可能性。

磁电装置和机制

V 机械感应电表 导电盘在永磁体的磁场中旋转。通过圆盘的消耗电流与永磁体的磁场相互作用，使圆盘旋转。

电流越大，磁盘的旋转速度就越高，因为扭矩是由洛伦兹力产生的，洛伦兹力作用在永磁体磁场一侧磁盘内移动的带电粒子上。其实就是这样一个柜台 交流电机 带定子磁铁的低功率。

测量弱电流使用 检流计 — 非常灵敏的测量设备。此处，马蹄形磁铁与悬挂在永磁体两极间隙中的小型载流线圈相互作用。

线圈在测量过程中的偏转是由于电流流过线圈时产生的磁感应产生的扭矩。这样，线圈的偏转与间隙中产生的磁感应强度成正比，因此与线圈导体中的电流成正比。对于小的偏差，检流计的刻度是线性的。

家用电器中的永磁体

你的厨房里肯定有微波炉。而且里面的永磁体多达两块。生成 电磁波 微波范围安装在微波炉中 磁控管……在磁控管内部，电子在真空中从阴极移动到阳极，在它们移动的过程中，它们的轨迹必须弯曲，以便阳极谐振器被足够强大地激发。

为了弯曲电子轨迹，环形永磁体安装在磁控管真空室的上方和下方。永磁体的磁场使电子的轨迹发生弯曲，从而产生强大的电子涡流，从而激发谐振器，从而产生微波电磁波来加热食物。

为了使硬盘磁头能够精确定位，其在写入和读取信息过程中的移动必须非常精确地控制和控制。永磁体再次出手相救。在硬盘驱动器内部，在静止永磁体的磁场中，连接到磁头的载流线圈会移动。

当电流施加到主线圈时，该电流的磁场（取决于其值）或多或少地在一个方向或另一个方向上从永磁体排斥线圈，因此磁头开始高精度地移动。该运动由微控制器控制。

电力中的磁浮轴承

为了提高能源效率，一些国家正在为企业建设机械储能。这些机电转换器根据惯性能量存储原理以旋转飞轮的动能形式运行，即所谓的 动能储存.

例如，德国ATZ研发了20MJ动能储能单元，功率为250kW，比能量密度约为100Wh/kg。飞轮重量为100公斤，转速为6000转，直径为1.5米的圆柱形结构需要优质轴承。因此，下轴承当然是在永磁体的基础上制成的。