稀土起重永磁吊的设计原理

　　稀土起重永磁吊的设计原理丁宁王龙山何平吉林大学麟概科学杠程植吉林长春13，25；2.长料学，工鲜院。坐长春13原，磁，回复曲线起始点，于其退磁曲线的最穴磁点或其下方吸重工兹厩童不腧胃磁方的磁路结构有机奸，心目前世界各地使用的起重磁吊可分为两种起重电磁吊和电磁永磁相结合的起重磁吊。它们具有些不可克服的缺点，如消耗电量大使用寿命短维修工作量大特别是高温起重电磁吊安全可靠性差以及需要有价格昂贵的附属设备，为此我们研制了稀土起重永磁吊。稀土起重永磁吊通常由传动机构和磁路组成，中磁路设计以以的核心。我们利用磁场叠加原理把起1永磁出的磁路15计成活动磁系和固定磁系，活动磁系可相对固定磁系运动，实现磁场强度的加倍和相消，从而达到吸物卸物的目1永磁体，作点的选择磁路中的磁体的工作点的确定与选择是磁路设计的基础，也是决定材料的利用及磁路设计是否经济合邶的关键，对起重永磁吊设伯冷济技术指砧吸重比有立接的影响。这足囚为起，水磁吊的磁路是随工作间隙变化而变化的动态磁路，从1可，工作间隙是不断变化的，随着15的改变，永磁体的退磁场强度仪，和。1作点都将改变工作起始点+同。永磁体提供给磁路的能以及产生的1频篾，4丁读碰级酿幕品颅1拄减，纠岛，犯灿吸力就有很大不同。下面以起重永磁吊在起重吸物时，磁体工作点随被吸物与磁极面之间的间隙变化而变化的情况，说明工作点的选择对起重永磁吊的吸重与所做机械功之间的定量关系的影响。

　　下面分析起重永磁吊在1的情况下，将吸物吸合到起重永磁吊工作磁极面上即变到化状态时起重永磁吊对被吸物的吸力在1中，存在两个串联的工作间隙，每个工作间隙客的长度为25面积为知。由磁能密度公式可得每个间隙的磁能量为现在假设外力将吸物移动么的距离，则两个间隙能量的总变化为另方面吸物受吸力尸，移动距离所做的功应为么心，它应当等于2么，即有通过两个工作间隙公的有用磁通屯，戌，5由磁路第基本方程磁通连续原理有另方面，由磁路第基本方程磁势方程即永磁体的磁势队与间隙中磁势降的关系给出将式23代入式1得复能瓦随起始工作点而变化，起始工作点不同可能达到的回复能的极限值也不相同1.只有恰当选择起始作点，才能取得永磁体最大有用回复能。从起始点户应当选抒在站人磁能积方，13；点下方能使。心回复能等能线及退磁曲线重永磁吊用较少永磁体便具有较大吸力，即可提高吸重2起重永磁吊的吸宽比与吸重成本比在上节中论述了设计起重永磁吊的磁路时永磁体的起始工作点应选在其退磁曲线的最大磁能积点或其下方。工作时应处于最大回复磁能处，以保证所用的永磁体能够产生最大的吸力。但这只是能够充舜划秘磁体的作月以挪永磁体使潘合聊不能完触战有定卸厌蛟磁体的数量问。对定的磁路，使用什么样性能的永磁体以及永磁体与磁路结构怎样配置，才可使其使用的永磁体数量最小最经济合理，这是设计起重永磁吊磁路时应考虑的另个问。起重永磁吊由两个磁体组成，这样就存在3个磁体之间的互相作用。每个磁体不但处于自己产生的退磁场中，而且又处在另外两个磁体所产生的磁场中，每个磁体所组成的磁路就成为其它两个磁体组成的磁路的漏磁路，故首先就要尽量减小3个磁体之间的漏磁。为此，要在满足工作点的前提下，增大3个磁体之间磁路的磁阻。磁路要使用两种磁性能相差较大的永磁体，其配置要与磁路结构有机配合。由起重永磁吊永磁体如何排布，应与磁路具体结构相适应，要进行反复设计计算以便使各永磁体漏磁达到最小，使用7欠磁体数量最少。反应起重永磁吊磁路设计水平高低的吸重比吸重7欠磁体重量和吸重成本比永磁体成本吸重堤起，永磁吊的经济技术指标不以定景衡量起迅永磁吊磁路设计的优劣3吸重相近的4个磁路。20.00钕铁，目前，可用于常温起重永磁吊的永磁体有钦铁硼稀土永磁体和铁氧体永磁体两种，其退磁曲线3，前者性能，其磁能积为后者的倍多。设计的长1.1宽常温吸重27 1左右的方形起重永磁吊使用了这两种永磁体。4为设计中的永磁体3和9皆为钕铁硼稀土永磁体磁路用了1861钕铁硼稀七水磁体。吸为27.8，如果钕饮砸单价为400元，则永磁体费用为7.44万元。在41的磁路中，使用了两种磁性能相差较大的永磁体。使吸重成本比这经济技术指标大幅度降低可动磁系巾的永磁体5米用的是钦铁硼稀土防定磁系的水磁体义采⑴的足铁体永eaNhP，e，tm，et磁休，为749如汜铁试体单价为15治1则费用为1.12万元，吸重为3.这样吸重能力增加3.2节省3.1万元。在4中，把钕铁砸稀土永磁体用定磁系，汴与磁路结构扣配合1亍两处，使钕铁曜77铁氧体750，费爪为4.153万元，吸重28.3两种永磁体用量与41的基本相等，但41中的起重永磁吊的磁路比4，中的吸重能力增加了3.2吸重成本比降为14万元，这是因为41中磁体间的漏磁比4，小，所以吸重成本比降低。常温方形的起重永磁吊吸重成本比还可以大幅度减小。虽然铁氧体永磁体矫顽力较小般为240但由于常温方形起重永磁吊用于起运金属型材时冲击力较小，对磁性稳定影响较小，而且方形磁路内空间较大，故可用性能较低用量大的铁氧体永磁体来设计常温方形起重永磁吊。44，可动磁系的永磁体4和固定磁系的永磁体26均是铁氧体永磁体。总用量为82永磁体费用为1.773万元，吸重成本比降为，56万元，即产生吸力的永磁体费用为560元，这是十分经济的通过1述对比分析可知，目前设计常温方形起重水磁吊时其永磁体采用铁氧体永磁体最合适，其磁路结构如阳如所降低丁吸1诚木比，4，的起1永磁吊采叫种忭能，较大的永磁体适合用于起运废钢铁，其用量占总起重磁吊用量的13.由于要求起重磁吊能把距其工作磁极面35，的几吨重的吸物吸住，所以这类起重磁吊的磁力线穿透深度要大，故必须使用高矫顽1外磁轭2垫片359钕铁硼46磁极鞘7转轴8内磁轭1外磁轭2垫板38铁氧体46磁极鞘5钕铁硼7转轴9内磁轭被吸钢铁1外磁辄24磁极鞘3铁氧体1外磁轭246铁氧体35磁极鞘58钱铁硼6内磁辄7被吸钢铁7内磁轭8被吸钢铁它悬在内外磁轭中间，不易复接受冲击力的作用。作业环境恶劣，既仃振动力又存冲山1力的情况下，必须用4，的磁路结构。该磁路结构与牝的磁路结构相比较，只是永磁体换了下位置，7欠磁体用量不变，但后者较前者吸重能力增加了2.7并且吸重比提高，吸重成本比下降。这充分明在设计起重永磁体磁路时，只有选用不同磁性能的永磁体并合理配置，最大限度地减小磁路中各磁体磁通路的相漏磁，才能增大有磁讪。捉吸重比。降低吸巫成本比。

　　4结论⑴由于起重永磁吊的磁路是随工作间隙变化而变化的动态磁路最大有用回复能与起始工作点有关，而起重永磁吊的吸重又与回复能成正比，因此起始工作点选取在最大磁能积点或其下方，吸重最大。

　　2由于起重永磁吊的磁路刷定河动两个磁系组成，磁路最多可，3个水磁体故存在卷扣互漏磁的问。为了减小其相互间的漏磁，就存在选用哪种永磁体及如何排布才能使漏磁最小，达到吸重比高和吸重成本比低的高水平的起重永磁吊的磁路设计。即设计起重永磁吊既要满足定的吸重比又要使其使用的永磁体数量最少，以达到最经济合理。