Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 12>>ВсеВниз

Автор Тема: Как работает магнитная подвеска на сборке Халбаха?  (Прочитано 18124 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Dream

Как работает магнитная подвеска на сборке Халбаха?

Кого не спрошу, никто толком не может объяснить. Может тут кто в курсе?

Магнитная сборка Халбаха: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%BA%D0%B0_%D0%A5%D0%B0%D0%BB%D0%B1%D0%B0%D1%85%D0%B0

Почему эта штука висит и не падает?
Как там поставлены постоянные магниты и как направлены магнитные силы? Почему нет поперечного сдвига, который обычно появляются когда постоянные магниты пытаются соединить отталкивающимися полюсами?
Хочу понять.


Ещё картинки.









Дополнительный вопрос, когда этот поезд движется, то в магнитной подвеске возникает сила стремящаяся его остановить? Что-то типа противоЭДС. Или нет?

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    54
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Как работает магнитная подвеска на сборке Халбаха?
Дополнительный вопрос, когда этот поезд движется, то в магнитной подвеске возникает сила стремящаяся его остановить? Что-то типа противоЭДС. Или нет?
"Сборка Халбаха" - всего лишь распределение постоянных магнитов. Для подвески можно использовать и стандартное, попеременное, и далее управлять токами в "вагоне", чтобы вызвать достаточную силу отталкивания. Так что смотреть для понимания нужно простое, "поезд с магнитной подвеской" ;)

Есть, кстати, и моторы типа наших МК с использованием этой сборки. Они чуть получше...

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    54
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
"Сборка Халбаха" - всего лишь распределение постоянных магнитов.
Кончилось время редактирования, а договорить надо бы. В МК магниты распологаются попеременно носом вверх и вниз. Одна сторона используется как рабочая (катушки), на другой поле "замыкается" железом ротора. Без этого в рабочей части поле было бы поменьше.

В простом "халбахе" магниты-кубики поворачиват не на 180, а на 90 градусов (можно и плавнее). В результате поле с одной стороны оказывается большим, с другой - маленьким.  Отпадает необходимость в замыкающем железе - а ведь оно тоже "кушает" энергию переменного поля.

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    54
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Добью темку -


Dream

Добью темку -



Эта картинка есть в статье, ссылку на которую я дал в первом постинге. Там же есть описание, что такое сборка Халбаха, для тех, кто не в курсе.

Как работает магнитная подвеска на сборке Халбаха?
Дополнительный вопрос, когда этот поезд движется, то в магнитной подвеске возникает сила стремящаяся его остановить? Что-то типа противоЭДС. Или нет?
"Сборка Халбаха" - всего лишь распределение постоянных магнитов. Для подвески можно использовать и стандартное, попеременное, и далее управлять токами в "вагоне", чтобы вызвать достаточную силу отталкивания.

Вопрос же не о том, что ещё можно использовать, а об объяснении работы именно этой подвески.

В общем, короче, на этом форуме тоже никто не знает? Тогда давайте обсудим деградацию российской науки, деквалификации научной элиты, пропаже мотиваций интересоваться собственной профессией, хотя бы следить за новостями и быть в курсе того, что делается в мире.

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    54
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Вопрос же не о том, что ещё можно использовать, а об объяснении работы именно этой подвески.

В общем, короче, на этом форуме тоже никто не знает? Тогда давайте обсудим деградацию российской науки, ...
Странные претензии. Я уже заметил, что не вижу никаких особенностей подвески Халбаха по сравнению с подвесками на постоянных магнитах - разберитесь в этом. Судя по вопросам, Вы не знаете "основ".

Единственная причина, по которой я продолжил тему - возможность применения сборок Халбаха для синхронных моторов с постоянными магнитами с некоторым улучшением потребительских свойств.

Добавлю. Есть "прожекты" велосипедов без задней втулки. Заднее колесо вращается в "магнитной обойме", не касаясь её. Полная сбыча dreams! :shok:
« Последнее редактирование: 14 Июн 2010 в 09:59 от nikvic »

ZxV

Почему эта штука висит и не падает?
Как там поставлены постоянные магниты и как направлены магнитные силы? Почему нет поперечного сдвига, который обычно появляются когда постоянные магниты пытаются соединить отталкивающимися полюсами?
рядом с надписью vehicle array виден серый ролик...

Nickolas

  • ЭЧ, электротранспорт в крови
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +70/-1
  • :
    8
    99
  • Сообщений: 2046
  • Москва
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды

Nickolas

  • ЭЧ, электротранспорт в крови
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +70/-1
  • :
    8
    99
  • Сообщений: 2046
  • Москва
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
А вот куча игрушек изготовленных по этому принципу:
  http://www.youtube.com/user/Maglevkits#p/a/f/0/jOaBnJpIRzM

ZxV

Вот киношко про эту подвеску
http://rutube.ru/tracks/809442.html?v=10a17ac1bfcfdea5ad85ca60a5044ade&autoStart=true&bmstart=0 
штучка интересная
тока это не то что в первом сообщении

METAL

  • Мастер
  • Старожил
  • **
  • Репутация:
    +192/-3
  • :
    19
    104
  • Сообщений: 5774
  • Рузаевка
  • Запасаюсь болтами и гайками-буду байкером...
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
А вот куча игрушек изготовленных по этому принципу:
  http://www.youtube.com/user/Maglevkits#p/a/f/0/jOaBnJpIRzM
Что то мне не до конца понятно- где там батарейки??? :bu:

Гоняю на стартере, с дымком! :D
И не только! ;)

Nickolas

  • ЭЧ, электротранспорт в крови
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +70/-1
  • :
    8
    99
  • Сообщений: 2046
  • Москва
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Вот киношко про эту подвеску
http://rutube.ru/tracks/809442.html?v=10a17ac1bfcfdea5ad85ca60a5044ade&autoStart=true&bmstart=0 
штучка интересная
тока это не то что в первом сообщении
Именно она.

Dream

Почему эта штука висит и не падает?
Как там поставлены постоянные магниты и как направлены магнитные силы? Почему нет поперечного сдвига, который обычно появляются когда постоянные магниты пытаются соединить отталкивающимися полюсами?
рядом с надписью vehicle array виден серый ролик...

Гениально! :)
Но это явно сделано для модели. Настоящий магнитоплан не может катиться на роликах.
И там на картинках ниже, где полотно, вроде не видно боковых магнитов.

Так подвеска на Халбахе вообще она неустойчивая или устойчивая?

Dream

А вот куча игрушек изготовленных по этому принципу:
  http://www.youtube.com/user/Maglevkits#p/a/f/0/jOaBnJpIRzM

Нет, это другой принцип. Это диамагнетик левитирует в магнитном поле.
Для магнитопланов применяются не обычные диамагнетники, а сверхпроводники второго типа, охлаждённые до температуры жидкого азота или гелия. У них диамагнитные свойства сильнее выражены.



Стрелками показаны силы которые возникают и толкают сверхпроводник в центр.

ZxV

Вот киношко про эту подвеску
http://rutube.ru/tracks/809442.html?v=10a17ac1bfcfdea5ad85ca60a5044ade&autoStart=true&bmstart=0 
штучка интересная
тока это не то что в первом сообщении
Именно она.
посмотрел фильм по первой ссылке
вобщем как и написал Dream у маглева и игрушек разный физический принцип

Гениально! :)
Но это явно сделано для модели. Настоящий магнитоплан не может катиться на роликах.
И там на картинках ниже, где полотно, вроде не видно боковых магнитов.
Так подвеска на Халбахе вообще она неустойчивая или устойчивая?
вообщем неохота мне писать про то в чем у меня нет практического опыта
и в чем я не уверен на 99.99%
ну да ладно
могу слегка ошибаться
дело обстоит следующим образом
есть теорема иршоу в соответствии с которой нельзя создать полный пасивный магнитный подвес (всмысле только на постоянных магнитах)
вот теорема
http://ru.wikipedia.org/wiki/Теорема_Ирншоу
еще
http://imlab.narod.ru/M_Fields/PM_Bearings/PM_Bearings.htm
вот обсуждение с практическими опытами (заинтересовало вечерком посмотрю что они там нахимичили)
http://madforum.ru/index.php?topic=8.0
поэтому если делается чисто магнитный подвес то всегда одна степень подвижности должна замыкаться через какойто другой физический принцип
радиальный подшипник упорный подшипник ролик как на картинке выше воздушная подушка и тд и тп
у нас на работе есть старый класный опытный спец
и он с этой теоремой не согласен
считает что за счет зубцов на полюсных наконечниках всеже можно сделать полный магнитный подвес
к сожалению я ему ничего возразить не могу
кроме того что еслиб полные магнитные подвесы были то про них былоб известно
а пока все что я видел это сопли на бумаге и экране всяких изобретателей вечных двигателей
упоминания от нормальной фирмы что вот промышленное изделие и там полный магнитный подвес
я такого не встречал
полностью магнитный подвес сделать можно
но это будет активный магнитный подвес
тоесть в конструкции будут электромагниты и система управления
которая будет следить за зазором и меняя токи в электромагнитах удерживать обьект в нужном положении
этому принципу сто лет в обед
поделку с активным магнитным подвесом с электромагнитом свето фото диодами и одним транзистором видел в какойто детской книжке которая была очень старой еще в те времена когда я был пионером
нормальной статьи про маглев мне чтото непопадалось но даю 98% что в поезде так и сделано
например если слегка подточить магнитную систему обычного трехфазного синхронного (или bldc) мотора и запитать его от соответствующей системы управления то ротор будет удерживаться и крутится вися в воздухе бозо всяких подшипников

а халбаха это не подвеска а сборка
и я тоже не вижу в ней ничего такого сверхьестественного
да это достаточно креативная конструкция
но все что с нее можно поиметь
имхо это меньший вес конструкции при тойже магнитной индукции в зазоре
ну еще может отсутствие потерь в магнитопроводе хотя они и так не сильно большие
с инженерно технической точки зрения это важные моменты
ещебы
возможность сделать устройство легче на 20-30% это серьезно
но еще раз ничего сверьестественного в этом нету
« Последнее редактирование: 16 Июн 2010 в 11:55 от ZxV »

Dream

Гениально! :)
Но это явно сделано для модели. Настоящий магнитоплан не может катиться на роликах.
И там на картинках ниже, где полотно, вроде не видно боковых магнитов.
Так подвеска на Халбахе вообще она неустойчивая или устойчивая?
вообщем неохота мне писать про то в чем у меня нет практического опыта
и в чем я не уверен на 99.99%
ну да ладно
могу слегка ошибаться
дело обстоит следующим образом
есть теорема иршоу в соответствии с которой нельзя создать полный пасивный магнитный подвес (всмысле только на постоянных магнитах)
вот теорема
http://ru.wikipedia.org/wiki/Теорема_Ирншоу
еще
http://imlab.narod.ru/M_Fields/PM_Bearings/PM_Bearings.htm
вот обсуждение с практическими опытами (заинтересовало вечерком посмотрю что они там нахимичили)
http://madforum.ru/index.php?topic=8.0
поэтому если делается чисто магнитный подвес то всегда одна степень подвижности должна замыкаться через какойто другой физический принцип
радиальный подшипник упорный подшипник ролик как на картинке выше воздушная подушка и тд и тп
у нас на работе есть старый класный опытный спец
и он с этой теоремой не согласен
считает что за счет зубцов на полюсных наконечниках всеже можно сделать полный магнитный подвес
к сожалению я ему ничего возразить не могу
кроме того что еслиб полные магнитные подвесы были то про них былоб известно
а пока все что я видел это сопли на бумаге и экране всяких изобретателей вечных двигателей
упоминания от нормальной фирмы что вот промышленное изделие и там полный магнитный подвес
я такого не встречал
полностью магнитный подвес сделать можно
но это будет активный магнитный подвес
тоесть в конструкции будут электромагниты и система управления
которая будет следить за зазором и меняя токи в электромагнитах удерживать обьект в нужном положении
этому принципу сто лет в обед
поделку с активным магнитным подвесом с электромагнитом свето фото диодами и одним транзистором видел в какойто детской книжке которая была очень старой еще в те времена когда я был пионером
нормальной статьи про маглев мне чтото непопадалось но даю 98% что в поезде так и сделано
например если слегка подточить магнитную систему обычного трехфазного синхронного (или bldc) мотора и запитать его от соответствующей системы управления то ротор будет удерживаться и крутится вися в воздухе бозо всяких подшипников

а халбаха это не подвеска а сборка
и я тоже не вижу в ней ничего такого сверхьестественного
да это достаточно креативная конструкция
но все что с нее можно поиметь
имхо это меньший вес конструкции при тойже магнитной индукции в зазоре
ну еще может отсутствие потерь в магнитопроводе хотя они и так не сильно большие
с инженерно технической точки зрения это важные моменты
ещебы
возможность сделать устройство легче на 20-30% это серьезно
но еще раз ничего сверьестественного в этом нету

Теорема Ирншоу говорит об отсутствии устойчивого равновесия для ТОЧЕЧНЫХ зарядов, а про не точечные она ничего не говорит и не запрещает.

Вот фотка устойчивой левитации на пассивных магнитах:


Если маленький магнит сдвинется из центра в сторону, то он приблизится к большому магниту, на него будет действовать большая сила, и следовательно он должен будет подняться выше. Поэтому он находится так сказать в магнитной яме, из которой ему некуда деться.

А перевернуться вокруг оси ему мешает то, что под ним закреплён грузик, который в случае переворота, ему пришлось бы поднять вверх.

А вот фото устойчивой левитации, где перевороту мешает не грузик, а рама:


Вопрос, можно ли получить то же самое на сборке Халбаха, чтобы магнитоплан был устойчивым.

i

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +266/-2
  • :
    65
    505
  • Сообщений: 3252
  • Иваново
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Просто мистика какая-то.  :ap:
Вчера сунул руку в кучу старых журналов, почитать на ночь глядя, и выудил "ЮТ" №11 за 1997 год. Там на странице 23 статья "Волчок зависает в воздухе" под рубрикой "Удивительно, но факт!..", а в статье фотка, почти копия как в предыдущем сообщении... Цитирую:

"...Проблемой интересуются и многие изобретатели, в том числе известный нашим читателям Александр Кушелев. Недавно он продемонстрировал в редакции любопытный опыт.
Положив на стол керамический магнит от громкоговорителя диаметром 80 мм, он отрегулировал его горизонтальность. Затем прикрыл магнит сверху пластинкой оргстекла и запустил на ней маленький волчок. Секунда - и волчок оторвался от поверхности пластинки и завис в воздухе! Лишь через минуту он замедлил вращение, потерял устойчивость и кувыркнулся вниз.
Объяснить фокус, полагаю, нетрудно, если учесть, что волчок тоже магнитный. Вращение стабилизирует его положение подобно тому, как это делает стеклянная палочка...
"

P.S. Палочка упоминается из школьного опыта, когда два кольцевых магнита одеваются на одну вертикальную ось, встречно полюсами и верхний магнит зависает. Если палочку убрать магниты разворачиваются и слипаются.

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    54
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Теорема Ирншоу говорит об отсутствии устойчивого равновесия для ТОЧЕЧНЫХ зарядов, а про не точечные она ничего не говорит и не запрещает.
Это не так: неустойчива любая система точечных зарядов для статики -  понятие "седловая точка" не зависит от размерности.

Все устойчивые системы для "гроба Могомета" не статичны. Есть сверхпроводимость,  есть волчок - и там, и там не статика.

Страницы: 12>>ВсеВверх