Calculation of magnetic damper

Abstract

EN: Purpose. To investigate the dependence of the magnetic properties of a material on its chemical composition obtained at different pressures at certain temperatures. On the basis of the specific composition and properties of this material, to investigate how its operating points and loss of re-magnetization change, which in turn will affect the structural and operational characteristics of the magnetic damper of engine. Methodology. Selection of the function extrema of the magnet energy dependence on induction and intensity through differentiation of expression, calculation of operating points of the magnet by the method of selection and using the MathCad medium, determination of the energy of re-magnetization through the integration of hysteresis loops, analytical calculation of magnetic forces in a magnetic damper using Beamer experiment formulas. Findings..In the course of this task the operating points of the magnet hysteresis loop were determined, in which the magnetic energy is greatest by differentiating the expression of the dependence of the magnet energy on induction and intensity. On the basis of these data, the maximum magnetic induction was found to be the tertiary force of the magnetic field at these points. These points characterize the highest specific energy of the magnet, which is further used as intended. Then, based on the hysteresis loop, the energy of losses on the re-magnetization of the magnet was found by integration. According to these data, the unloading force of the magnetic damper was calculated. Originality. More accurate analysis of magnetic processes in magnetic materials was conducted using a mathematical apparatus, software environments such as MathCad, OriginLaB. The dependence of the material magnetic properties on its chemical composition, energy and losses is analyzed, which in turn makes the use of a permanent magnet more efficient in engineering, apparatus and machines. Practical value. According to the obtained results of calculation of energy losses and operating points of the magnet, the optimal chemical composition, its geometric size is determined, which allows to reduce production losses, save materials while increasing the efficiency of magnetic material in engine design. This increases both operational life of the machines and their reliability. The optimum dimensions of the magnets in the windings provide the required air gaps, which in turn, due to the absence of friction, reduce losses increasing the unloading force. UK: Мета роботи. Дослідити залежність магнітних властивостей матеріалу від його хімічного складу, що отриманий за різного тиску при певних температурах. На основі певного складу та властивостей цього матеріалу дослідити, як змінюються його робочі точки та втрати на перемагнічення, що в свою чергу впливатиме на конструкцйні та експлуатаційні особливості магнітного демпферу двигуна. Методи дослідження. Вибір екстремумів функції залежності енергії магніту від індукції та напруженості через диференціювання виразу, розрахунок робочих точок магніту методом підбіру та за допомогою середовища MathCad, визначення енергії перемагнічення через інтегрування петлі гістерезису, аналітичний розрахунок магнітних сил у магнітному демпфері, використовуючи формули з дослідів демпферних опор Бекерса. Отримані результати. У ході виконання поставленого завдання було визначено робочі точки петлі гістерезису магніту, у яких магнітна енергія найбільша шляхом диференціювання виразу залежності енергії магніта від індукції та напруженості. На основі цих данних було виявлено максимальну магнітну індукцію такоерцитивну силу магнітного поля у цих точках. Ці точки характеризують найбільшу питому енергію магніта, яку надалі використовують за призначенням. Далі, спираючись на петлю гістерезиса, шляхом інтегрування було знайдено енергію втрат на перемагнічення магніту. За цими даними було розраховано розвантажуючу силу магнітного демпфера. Наукова новизна. Було проведено більш точний аналіз магнітних u1087 процесів у магнітних матеріалах за допомогою математичного апарату, з використанням програмних середовищ, такі як MathCad, OriginLaB. Проаналізована залежність магнітних властивостей матеріалу від його хімічного складу, енергії та втрат, що в свою чергу робить більш ефективним використання постійного магніту у техніці, апаратах та машинах. Практична цінність. За отриманими результатами розрахунку енергії втрат та робочих точок магніту визначається оптимальний хімічний склад, його геометричний розмір, що дозволяє знизити втрати на виробництво, зекономити матеріали при цьому підвищити корисну дію магнітного матеріалу у конструкції двигунів. При цьому збільшується експлуатаційний строк роботи машин, їх надійність. Оптимальні розміри магнітів в обмотках забезпечують потрібні повітряні проміжки, що в свою чергу через відсутність тертя зменшують втрати, що збільшуює розвантажуваючу силу.