Toroid magnet motor V

Podobné dokumenty
Toroid magnet motor IV

Toroid magnet motor VIII

Toroidní generátor. Ing. Ladislav Kopecký, červenec 2017

Toroid magnet motor. Ing. Ladislav Kopecký, červenec 2017

Toroidní elektromotor

Návrh toroidního generátoru

Motory s potlačenou funkcí generátoru

Ověření principu motorgenerátoru

Srovnání SRM s Flynnovým motorem

Bezpohybový elektrický generátor s mezerou uprostřed

Vzájemné silové působení

Měření magnetické indukce elektromagnetu

Měření magnetické indukce permanentního magnetu z jeho zrychlení

ELEKTROMOTORY: Elektrický proud v magnetickém poli (pracovní list) RNDr. Ivo Novák, Ph.D.

Stacionární magnetické pole

Návrh realizace transformátoru Thane C. Heinse IV.

Elektromechanický oscilátor

1. Dva dlouhé přímé rovnoběžné vodiče vzdálené od sebe 0,75 cm leží kolmo k rovine obrázku 1. Vodičem 1 protéká proud o velikosti 6,5A směrem od nás.

Měření zrychlení volného pádu

Měření zrychlení na nakloněné rovině

4. Magnetické pole Fyzikální podstata magnetismu. je silové pole, které vzniká v důsledku pohybu elektrických nábojů

Návrh realizace transformátoru Thane C. Heinse

= + = + = 105,3 137, ,3 137,8 cos37 46' m 84,5m Spojovací chodba bude dlouhá 84,5 m. 2 (úhel, který spolu svírají síly obou holčiček).

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Několik netradičních pokusů z magnetismu

MODELOVÁNÍ V INVENTORU CV

Rezonanční elektromotor

Měření součinitele smykového tření dynamickou metodou

Návrh realizace transformátoru Thane C. Heinse III.

Tvorba prezentaci v Autodesk Inventoru 10

Rezonanční elektromotor II

VZÁJEMNÉ SILOVÉ PŮSOBENÍ VODIČŮ S PROUDEM A MAGNETICKÉ POLE

Magnetické vlastnosti materiálů - ukázky. Příklad č.2. Konstrukční ocel tř


OBJEM A POVRCH TĚLESA

3. Středoškolská stereometrie v anaglyfech

MECHANIKA TUHÉHO TĚLESA

Výpočet svislé únosnosti a sedání skupiny pilot

Testování statistických hypotéz. Ing. Michal Dorda, Ph.D.

Experimentální realizace Buquoyovy úlohy

CVIČNÝ TEST 20. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

Koncept tryskového odstředivého hydromotoru

1 Tuhé těleso a jeho pohyb

CVIČNÝ TEST 5. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Václav Zemek. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 17 IV. Záznamový list 19

Spínaný reluktanční motor s magnety ve statoru

Magnetická indukce příklady k procvičení

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Řešení: Nejdříve musíme určit sílu, kterou působí kladka proti směru pohybu padajícího vědra a napíná tak lano. Moment síly otáčení kladky je:

4.3.3 Goniometrické nerovnice I

Bezpečnostní kluzné a rozběhové lamelové spojky

Magnetické pole se projevuje silovými účinky - magnety přitahují železné kovy.

Název: Studium magnetického pole

Elektromagnetické jevy. Zápisy do sešitu



Theory Česky (Czech Republic)

Měření modulů pružnosti G a E z periody kmitů pružiny

Ročník VI. Fyzika. Období Učivo téma Metody a formy práce- kurzívou. Kompetence Očekávané výstupy. Průřezová témata. Mezipřed.

Graf I - Závislost magnetické indukce na proudu protékajícím magnetem. naměřené hodnoty kvadratické proložení. B [m T ] I[A]

Měření momentu setrvačnosti prstence dynamickou metodou

Přijímací zkouška na navazující magisterské studium 2015

UŽITÍ TRIGONOMETRIE V PRAXI

Netlumené kmitání tělesa zavěšeného na pružině

Tento výukový materiál byl vytvořen v rámci projektu MatemaTech Matematickou cestou k technice. Výpočet povrchu, objemu a hmotnosti kovových rour

9 V1 SINE( ) Rser=1.tran 1


Tucet způsobů měření otáček ISESem

LC oscilátory s transformátorovou vazbou II

Copyright 2013 Martin Kaňka;

JčU - Cvičení z matematiky pro zemědělské obory (doc. RNDr. Nýdl, CSc & spol.) Minitest MT9

1 Zrcadlení, středění

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

4.3.3 Goniometrické nerovnice

LC oscilátory s transformátorovou vazbou

5. cvičení z Matematiky 2

Měření tíhového zrychlení reverzním kyvadlem

Měření kapacity kondenzátoru a indukčnosti cívky. Ověření frekvenční závislosti kapacitance a induktance pomocí TG nebo SC

Flyback converter (Blokující měnič)

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (Bl) (И) ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA ( 1S ) (SI) Int Cl* G 21 G 4/08

Obr.1: Modelované těleso


Elektřina a magnetismus úlohy na porozumění

Test žáka. Zdroj testu: Celoplošná zkouška 2. Školní rok 2012/2013 MATEMATIKA. Jméno: Třída: Škola: Termín provedení testu:

Interpretace zkoušek a vytvoření geologického modelu

Příprava na závěrečnou písemnou práci

3.1 Magnetické pole ve vakuu a v látkovén prostředí

Laboratorní práce č. 1: Měření délky

Odpružená sedačka. Petr Školník, Michal Menkina. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

VÝPOČET SPOTŘEBY MATERIÁLU

A x A y. α = 30. B y. A x =... kn A y =... kn B y =... kn. Vykreslení N, V, M. q = 2kN/m M = 5kNm. F = 10 kn A c a b d ,5 2,5 L = 10

Několik způsobů měření otáček

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS Řešené úlohy a postupy: Faradayův zákon

Lekce 5 Krbová kamna s imitací ohně

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS kontrolní otázky a odpovědi

Skleněné magnetické tabule. Skleněné foto rámečky. Příslušenství. Magnety. s možností popisu

Obr. 11.1: Rozdělení dipólu na dva náboje. Obr. 11.2: Rozdělení magnetu na dva magnety

Laboratorní práce č. 3: Měření součinitele smykového tření

STEREOMETRIE. Odchylky přímek. Mgr. Jakub Němec. VY_32_INOVACE_M3r0114

5. MAGNETICKÉ OBVODY

10.1. Spoje pomocí pera, klínu. hranolového tvaru (u klínů se skosením na jedné z ploch) kombinaci s jinými druhy spojů a uložení tak, aby

Transkript:

1 Toroid magnet motor V Ing. Ladislav Kopecký, červenec 2017 V předchozí části článku jsme skončili u konstrukce 3D modelu experimentu, demonstrujícího silové účinky mezi vnějším magnetickým polem a magnetickým tělesem v horizontálním směru. Nyní budeme tyto poznatky aplikovat na konstrukci toroidního magnetického motoru. Vybereme vhodný prstencový magnet a k němu magnet ve tvaru hranolu přiměřené velikosti. Neodymový magnet - prstenec (mezikruží) Obr. 1: Prstencový magnet A - Vnější průměr 75 mm B - Vnitřní průměr 49 mm C - Výška 10 mm = směr magnetování Směr magnetování - na výšku, to znamená: při položení magnetu na plocho je jeden pól nahoře a druhý dole Třivrstvá povrchová antikorozní ochrana - Nikl + Měď + Nikl Maximální pracovní teplota 80 C Curierová teplota 310 C Přídržná síla -? kg (údaj dodavatele). Pro konkrétní aplikaci doporučujeme vyzkoušet. Váha magnetu - 190 g http://www.neomag.cz/cz/katalog/neodymove-magnety/prstence/magnet-np093-75x49x10-n42/? from_katalog=1,cena%20desc, Neodymový magnet - hranol A -Délka 10 mm B -Šířka 10 mm C -Výška 10 mm = směr magnetování

2 Směr magnetování - na výšku Třivrstvá povrchová antikorozní ochrana - Nikl + Měď + Nikl Maximální pracovní teplota 80 C Curierová teplota 310 C Přídržná síla - 3,2 kg. (údaj dodavatele). Pro konkrétní aplikaci doporučujeme vyzkoušet. Váha magnetu - 7,6 g. Obr. 2: Neodymový magnet krychle http://www.neomag.cz/cz/katalog/neodymove-magnety/hranoly/nh0405-10x10x10-n38/? from_katalog=2,razeni, Magnety máme vybrané a můžeme se pustit do simulace. Nejdříve vypočítáme střední průměr prstence a potom délku střední kružnice. Střední průměr prstence: Střední délka kružnice: Ds = (A + B)/2 = (75 + 49)/2 = 62 mm ls = π.ds = π.62 = 194,78 mm Délku ls zaokrouhlíme na 195, takže když osadíme tři magnetická tělesa, bude mezi nimi střední vzdálenost 65 mm.

3 Obr. 3: Simulace toroidního magnetického motoru d = 22mm Graf 1: Průběh B v mezeře Obr. 4: Síla působící na 3 magnetická tělesa Ve skutečnosti bude síla působící na 3 magnetická tělesa (obr. 4) menší, protože v našem 2D modelu počítáme, že pole hloubky 10mm bude homogenní. To však neodpovídá skutečnosti. Abychom se o tom přesvědčili, provedeme simulaci řezu magnetickým motorem. Šířka prstence je: w = (A- B)/2 = (75 49)/2 = 13 mm

4 Obr. 5: Řez magnetickým motorem d = 22mm Graf 2: Průběh magnetické indukce Obr. 5 a graf 2 ukazují, že magnetické pole mezi prstenci je velmi rozptýlené, takže by magnetický motor nemusel vůbec fungovat. Zvolíme proto menší magnety a simulaci zopakujeme s menší mezerou odpovídající těmto magnetům. Vybrali jsme tyto magnety: Neodymový magnet - hranol A -Délka 5 mm B -Šířka 5 mm C -Výška 5 mm = směr magnetování Směr magnetování - na výšku Třivrstvá povrchová antikorozní ochrana - Nikl + Měď + Nikl Maximální pracovní teplota 80 C Curierová teplota 310 C Přídržná síla - 1,20 kg. (údaj dodavatele). Pro konkrétní aplikaci doporučujeme vyzkoušet.

Váha magnetu - 0,94 g. http://www.neomag.cz/cz/katalog/neodymove-magnety/hranoly/nh130-5x5x5-n50/? from_katalog=1,razeni, 5 Obr. 6: Řez magnetickým motorem d = 12mm Graf 3: Průběh magnetické indukce B Obr. 6 a graf 3 ukazují, že nehomogenita pole je nadále velká, ale maximální hodnota B je podstatně větší (Bmax = 0,658 T). Pokud bychom použili 3 magnety za sebou, abychom využili i magnetické pole mimo půdorys magnetů, tento magnetický motor má již šanci fungovat. Zopakujeme tedy simulaci z obr. 3 s menší mezerou. Na obr. 8 máme výslednou sílu pro 3 magnetická tělesa při hloubce 10mm. Opakuji, že při použití tří magnetů za sebou, můžeme dosáhnout hloubky 15mm a využijeme tak i část rozptýleného pole. V tom případě skutečná síla již může být dostatečná pro roztočení magnetického motoru.

6 Obr. 7: Simulace toroidního magnetického motoru d = 12mm Graf 4: Průběh B v mezeře Do třetice použijeme ještě tyto magnety: Neodymový magnet hranol A -Délka 3 mm B -Šířka 3 mm C -Výška 3 mm = směr magnetování Směr magnetování - na výšku Obr. 8: Síla působící na 3 magnetická tělesa

Třivrstvá povrchová antikorozní ochrana - Nikl + Měď + Nikl Maximální pracovní teplota 80 C Curierová teplota 310 C Přídržná síla - 0,65 kg. (údaj dodavatele). Pro konkrétní aplikaci doporučujeme vyzkoušet. Váha magnetu - 0,20 g. http://www.neomag.cz/cz/katalog/neodymovemagnety/hranoly/magnet_neodymovy_hranol_nh003/?from_katalog=1,razeni, 7 V tomto případě bude mezera mezi magnety d = 8mm. Nejdříve opět budeme testovat nehomogenitu magnetického pole a pak sílu Fx. Obr. 9: Řez magnetickým motorem d = 8mm Graf 5: Průběh magnetické indukce B

8 Obr. 10: Simulace toroidního magnetického motoru d = 8mm Graf 6: Průběh B v mezeře Obr. 11: Síla působící na 3 magnetická tělesa Obr. 11 ukazuje sílu působící na 3 tělesa při hloubce 10mm. My však můžeme použít 4 nebo 5 magnetů za sebou, takže délka magnetického tělesa bude 12 nebo 15mm. V tom případě výsledná síla bude vyšší než vypočítal simulační program, protože nehomogenita magnetického pole je již v přijatelných mezích. Simulace ukázaly, že relativně levně a jednoduše lze postavit magnetický motor poháněný pouze magnety. Jedná se ale spíš o hračku. Pokud bychom chtěli postavit opravdu výkonný magnetický motor, potřebovali bychom opravdu velké toroidní magnety. Ty ale nejsou běžně dostupné. Jediná schůdná možnost je složit vnější magnetické pole z magnetů ve tvaru kvádru. Na tuto variantu se podíváme příště.