осесимметричные магнитные системы - ПОЗ

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
«ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ
МАГНИТНЫЕ СИСТЕМЫ
СТУПЕНЧАТОГО ТИПА С
ПРИМЕНЕНИЕМ
УНИПОЛЯРНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ
МАГНИТОВ»
Бекетов В.Н.1, Москалёв В.Н.1, Огурцов А.В.1, Таранов Д.В.1,
Таскаев С.В.2, Бучельников В.Д.2, Бычков И.В.2,
Каневский Е.И.3
1ООО «ПОЗ-Прогресс», г. Верхняя Пышма,
2Челябинский государственный университет, г. Челябинск,
3 ФГУП «НПП «Исток»¸г. Фрязино
ООО «ПОЗ-Прогресс»
624092 Свердловская область, г. Верхняя Пышма, ул. Петрова , 59
т. +7(34368) 41065, 41265, 49165, +7(343)3836265
www.poz-progress.ru
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Структура БИТТЕРА
(HALBACH-структура)
F. Bloch, et al. IEEE Trans. on Magnetics. v.34 №5 September 1998. pp. 2465-2468
Herbert A. et al. Adjustable Multi-Tesla Permanent magnet Field Sources. IEEE 1993.
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
МАГНИТНЫЕ СИСТЕМЫ
НА ОСНОВЕ HALBACH-структуры
CERN COURIER
Aug 29, 2001
Magnets become more compact
B=4.45 Тл (при -25ºС)
В=3,9 Тл (при 20ºС)
Рабочий зазор: Ø6х150 мм
CERN COURIER
Mar 22, 2002
Record-breaking magnet has five-tesla field
В=4,3 Тл (при комнатной температуре)
Масса иагнитов m≈3 кг
Рабочий зазор: Ø6х2,8 мм
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Магнитная система М3-14х12 “COOLER”
Габаритные размеры Dxh, мм: 148х130
Размеры рабочей зоны dxh, мм: 14х12
Масса магнитов, кг: 3,8
Масса системы, кг: 10,5
Среднее значение магнитной индукции, Тл: 1,86±0,04
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Магнитная система М3-14х12 “COOLER”
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Магнитная система М3-14х12 “COOLER”
(рабочий зазор)
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Результат двухмерного компьютерного
моделирования МС М3-14х12 “COOLER”
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Распределение индукции магнитного
поля над отдельными полюсами МС
“COOLER”
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Распределение индукции магнитного
поля в рабочем зазоре МС “COOLER”
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
МАГНИТНАЯ СИСТЕМА М3
«МАТРЁШКА»
Размеры МС, Dxh: 82х100 мм
Масса МС, кг: 4,173
Масса магнитов, кг: 2,079
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
МАГНИТНАЯ СБОРКА ОДНОГО
ПОЛЮСА
Материал: Nd-Fe-B
Размеры блока Dxh, мм: 72x31
Масса магнитов, кг: 1,039
Остаточная индукция материала
магнитов Br, Тл: 1,25
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
СХЕМА СБОРКИ ПОЛЮСА МС
«МАТРЁШКА»
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
МАГНИТНАЯ СБОРКА ОДНОГО ПОЛЮСА
МС «МАТРЁШКА»
• Фото матрёшки 1
Поверхностная индукция в центре
полюса В=(0,93 ± 0,05) Тл
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
ОСНАСТКА ДЛЯ СБОРКИ ПОЛЮСОВ
МС «МАТРЁШКА»
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
РАСЧЁТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИИ МП НАД
ПОВЕРХНОСТЬЮ ОТДЕЛНОГО ПОЛЮСА МС «МАТРЁШКА»
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
РАСЧЁТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИИ МП
В РАБОЧЕМ ЗАЗОРЕ МС «МАТРЁШКА»
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Распределение индукции магнитного поля
над поверхностью отдельных полюсов
магнитной системы М3 "Матрёшка", мТл
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
Распределение индукции
магнитного поля
в рабочем зазоре магнитной системы
М3 "Матрёшка", мТл
XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМ
Суздаль, сентябрь 2009
•
•
•
РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Разработан и изготовлен ряд магнитных
систем с использованием монолитных
униполярных кольцевых магнитов:
системы для установок магнитного
охлаждения
полюса для магнитной дефектоскопии
мера магнитной индукции
магнитная система клапана выдоха
аппарата искусственного дыхания
полюса магнитных сепараторов
Использование монолитных
униполярных кольцевых магнитов
существенно упрощает сборку
магнитных систем на основе структуры
Биттера (Halbach) и является
эффективным способом замены
сегментных магнитных элементов
Полученные экспериментальные
данные по величине индукции над
поверхностью полюсов и в зазоре
магнитных систем показывают хорошее
совпадение с расчётными
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ
• [1] F. Bloch, at al. IEEE Trans. on Magnetics.
v.34 №5 September 1998. pp. 2465-2468.
• [2] Bitter F. Rev. Sci. Instr. 1936 vol. 7. p.
497.
• [3] Кольм Г., Фриман А. Сильные
магнитные поля. УФН, 1966 т.88. с. 703723.
• [4] Бекетов В.Н., Москалёв В.Н. и др.
Новые униполярные и многополюсные
кольцевые магниты. МКПМ 17. Тезисы.
Сентябрь 2009 г.
• [5] S.V. Taskaev, V.D. Buchelnikov, I.V.
Bychkov, V.N. Beketov, D.V. Taranov. The
3rd International Conference of IIR on
Magnetic Refrigeration at Room Temperature,
Des Moines, Iowa, U.S.A., 2009.
СПАСИБО
ЗА
ВНИМАНИЕ!