Неодимовые магниты – самый мощный на сегодняшний день магнитный материал нового поколения, который нашел широкое применение во многих отраслях науки и техники, а также в быту. Каждый из нас сегодня может столкнуться с ними в повседневной жизни, будь-то покупка держателей на холодильник, наушников, металлоискателя или же компьютерного жесткого диска, в котором они также используются.
Неодим – активный и достаточно твердый редкоземельный металл, который в соединении с железом и бором приобретает невероятно высокую способность к намагничиванию.
Из этого сплава NdFeB, впервые полученного в 1982 году, и изготавливают неодимовые магниты различных форм и размеров.
Сильные маленькие магнитики, скорее всего, прямо сейчас находятся возле вас, например, в вашем компьютере или смартфоне.
На что способны неодимовые магниты?
Их главное преимущество перед ферритовыми и другими постоянными магнитами, известными человеку, заключается в высокой эффективности создаваемого магнитного поля, которая выше чем у аналогов примерно в 10 раз.
При этом процесс их размагничивания происходит очень медленно – всего на 5% каждые 100 лет, соответственно и срок их службы практически неограничен, то есть они являются «постоянными» в прямом смысле этого слова.
Благодаря мощной силе сцепления с металлами неодимовые магниты могут удерживать предметы, которые в 50 и даже в 100 раз превышают их собственный вес.
Например, чтобы отцепить магнитный кубик со стороной 5 мм от металлоизделия потребуется приложить усилие в 1 кг.
Крошечные дисковые или прямоугольные магнитики можно использовать в качестве магнитных держателей для предметов, отказавшись от привычных способов крепления, таких как привинчивание или приклеивание.
Вы знали? Магнит диск диаметром 8 мм и толщиной 5 мм весит всего 2 грамма и при этом создает усилие более 1,7 килограмма!
Сила сцепления магнита на отрыв и сдвиг
Неодимовый магнит в качестве вешалки
Сила сцепления – важная характеристика неодимового магнита, на которую следует обращать внимание при его выборе. Важно подбирать изделие с определенным запасом по мощности. Существует два вида силы сцепления: на отрыв и на сдвиг. Какая из двух характеристик важнее, зависит от задач, которые магнит выполняет.
- Сила сцепления на отрыв – это усилие, которое необходимо приложить, чтобы оторвать магнитный материал от поверхности. В характеристиках изделия указана его сила притяжения в идеальных условиях, при которых он полностью прилегает к гладкому ровному стальному листу толщиной не менее 20 мм и отрывается от него под прямым углом. Поскольку на практике условия далеки от идеальных, то и удерживающая сила в реале будет ниже заявленной.
- Сила сцепления на сдвиг применима, когда магнит перемещается вдоль поверхности изделия. Этот параметр составляет примерно 15-50% от силы на отрыв. Если нагрузка выше заявленной характеристики, то предмет будет съезжать по вертикальной поверхности. Например, магнит прямоугольник 20х10х4 мм выдерживает нагрузку на отрыв 4 кг, но при использовании на сдвиг его предельная нагрузка будет равняться 1,8 кг. Для многих применений сила на сдвиг является основной характеристикой неодимового магнита.
Сцепная сила зависит от многих факторов. Например, на шероховатой поверхности она несколько ниже, чем на гладкой и ровной поверхности. Чем тоньше металл, на который крепится магнит, тем слабее он будет держаться. Предметы не всегда полностью прилегают к магнитной поверхности, и чем больше площадь их соприкосновения, тем сильнее притяжение.
Но есть и другие факторы, про которые не стоит забывать. Например, не все металлы и сплавы магнитятся одинаково. Если изделие окрашено, имеет полимерное покрытие или ржавчину, то сила сцепления тоже несколько снизится. Также необходимо обращать внимание на класс сплава неодима. Чем больше его порядковый номер, тем выше магнитная энергия. Например, N45 > N38.
Таким образом, сила сцепления магнита зависит от следующих основных факторов:
- размера изделия;
- класса магнитного сплава;
- способа крепления – на отрыв или на сдвиг;
- толщины и шероховатости металлического основания;
- площади прилегания контактных поверхностей;
- наличия лакокрасочных покрытий и ржавчины.
Чтобы было легче разъединить два магнита, прилагайте усилие не на отрыв, а на сдвиг.
Что такое класс неодимового магнита?
Озадачены тем, что означают буквы и цифры в маркировке магнита? – Буква «N» – это марка сплава, а стоящая за ней цифра обозначает класс – максимальную магнитную силу в мегаГаусс-Эрстедах (1 мегаГаусс-Эрстед ≈ 0,8 кгс).
В продаже, как правило, встречаются изделия из материала от N35 до N52. Наиболее популярные классы N38 и N45. Более высокие классы следует использовать там, где требуется очень сильное сцепление, а доступное место для магнита ограничено.
В противном случае выгоднее использовать два магнитных держателя N38 вместо одного N52.
Таблица. Сплавы и их магнитные свойства.
| Марка / Класс | Остаточная магнитная индукция, мТл (кГс) | Коэрцитивная сила, кА/м (КЭ) | Магнитная энергия, кДж/м3 (МГсЭ) |
| N35 | 1170-1220 (11,7-12,2) | ≥955 (≥12) | 263-287 (33-36) |
| N38 | 1220-1250 (12,2-12,5) | ≥955 (≥12) | 287-310 (36-39) |
| N40 | 1250-1280 (12.5-12.8) | ≥955 (≥12) | 302-326 (38-41) |
| N42 | 1280-1320 (12,8-13,2) | ≥955 (≥12) | 318-342 (40-43) |
| N45 | 1320-1380 (13,2-13,8) | ≥876 (≥12) | 342-366 (43-46) |
| N50 | 1400-1450 (14.0-14.5) | ≥876 (≥11) | 382-406 (48-51) |
| N52 | 1430-1480 (14,3-14,8) | ≥876 (≥11) | 398-422 (50-53) |
Влияние температуры на магнитные свойства
Магниты из неодима «любят» холод, причем их эффективность не ослабевает даже при -130°С. В характеристиках продукта производители обязательно указывают максимальную температуру эксплуатации. Это та температура, при превышении которой магнитный материал начинает терять свой магнетизм, временно или навсегда.
Все марки N (Normal) обычно работают при температуре до +80°С и теряют, как правило, 0,11% энергии при превышении температуры на 1°С. Небольшие потери будут восстановлены при охлаждении, но частые циклы нагрева и охлаждения приведут к ухудшению магнитных характеристик. Кроме того, быстрый переход от холода к теплу может привести к поломке или растрескиванию магнита.
Коррозионная стойкость неодима
Неодимовые магниты содержат железо, а это значит, что они подвержены коррозии. Даже элементарная влага из воздуха способна привести со временем к появлению ржавчины, ослаблению мощности, разрушению.
В нормальных сухих условиях они не ржавеют и сохраняют свой магнетизм в течение долгого времени.
Обычно их поставляют в никелированном исполнении, но встречаются и другие виды защитных покрытий, включая цинк, медь, золото, резину, тефлон.
Где можно применять неодимовые магниты?
С момента создания они уверенно несут пальму первенства самых мощных и устойчивых к размагничиванию магнитов. Без них многие последние научные разработки в области моторостроения, медицины и электроники были бы невозможны. Они также полезны для дома, офисной работы, хобби, моделирования и изготовления ювелирных украшений.
Примеры использования в быту – полезные идеи
- Для фиксации табличек, вывесок, крючков, полочек, фотографий, художественных работ, других интерьерных элементов.
- В качестве держателей москитных сеток, шурупов на различных инструментах, сувениров или записок на холодильник.
- Для организации хранения инструмента в мастерской, ключей, ножей, разных мелочей.
- Для сбора мелких металлоизделий в труднодоступных местах, уборки металлического мусора.
- Очистка моторного и трансмиссионного масел.
- Обследование стен на наличие внутри метизов.
- В качестве фиксаторов дверей шкафов, лючков, крышек шкатулок.
- Изготовление приспособлений для мытья окон с внешней стороны.
- Мелкие магнитики используют при изготовлении открыток и папок ручной работы, ювелирных украшений, застежек на сумки.
- При проведении экспериментов и фокусов.
- Крепежными магнитами можно закрепить фонарь в нужном положении, предметы на кузове автомобиля, укрывающий технику брезентовый чехол, скатерть на уличном столе.
- Изготовление магнитных подхватов для штор.
- В рукоделии, моделировании и творчестве для скрепления деталей.
Закрепить магниты на неметаллических материалах можно разными способами – приклеить к основе, вшить в ткань или кожу, можно воспользоваться изолентой или скотчем. Для приклеивания подойдет любой термопластичный или эпоксидный клей типа “Момент”.
Меры безопасности при работе с сильными магнитами
Неправильное обращение с мощными магнитами может привести к травмам и повреждениям, опасным для жизни. При притягивании друг к другу они движутся с большим ускорением и могут защемить пальцы или сделать вмятину на легко повреждаемой поверхности. Неодимовые изделия очень хрупкие, а при ударах, падении от них откалываются острые осколки.
Никогда не пытайтесь расколоть, разрезать или просверлить их. Продукты сверления могут легко воспламениться. Магниты влияют на работу некоторых приборов, магнитных носителей, кардиостимуляторов. Не кладите их рядом с кредитными картами, телефонами, электронными устройствами, механическими часами, ЭЛТ-мониторами, телевизорами, дискетами, кассетами.
Держите их в недоступном для детей месте (!).
Где купить неодимовый магнит?
Неодимовые магниты различных форм, размеров и удерживающей силы предлагает компания «Крепком», центральный магазин-склад которой расположен в Санкт-Петербурге. Для ознакомления с ассортиментом и подробными техническими характеристиками магнитных изделий из неодима предлагаем перейти по ссылке.
Виды и форма неодимовых магнитов
Виды магнитов, доступные для заказа через сайт:
- диски;
- кольца;
- прямоугольники;
- квадраты;
- прутки (цилиндры);
- диски и пластины с зенкованным отверстием под шуруп.
Неодимовый диск – универсальная форма магнитного крепежа, который обладает силой сцепления до 55 кг, применяется в качестве держателя или фиксатора.
Его разновидность – диск с отверстием под саморез используется, когда необходимо зафиксировать магнитный держатель на деревянной, пластиковой или бетонной поверхности (стене, шкафу, панели) для последующего хранения ключей или других железных мелочей.
Магниты в форме кольца (шайбы) нашли применение в сувенирной, рекламной продукции, изделиях с магнитными замками и фиксаторами.
Их можно привязать к веревке и использовать для очистки жидкостей и сыпучих продуктов, поиска метизов в воде.
Магниты прутки (стержни) и прямоугольники широко применяются для создания бытовых магнитных креплений, дверных защелок, а также в моделизме, рекламе, электронике.
Большая часть потребителей покупает неодимовые магниты в Китае, так как именно эта страна является лидером по добыче и производству неодима. Сегодня нет необходимости заказывать их на AliExpress и долго ждать доставку.
Компания «Крепком» оптом поставляет эту продукцию в Россию, а цена на неодимовые магниты не выше, чем на китайском сайте. Маленькие дисковые магнитики диаметром от 3 до 10 мм можно приобрести по цене от 5 до 20 рублей. Средние модели диаметром 20-30 мм обойдутся не дороже 100 рублей.
Стоимость самых мощных и больших магнитов не превышает 2000 рублей.
Видеообзор магнитов:
Магнитные двигатели на постоянных магнитах (схема, видео)
Согласно закону сохранения энергии, любой современный эл. привод не может иметь КПД выше 100%, потому как часть энергии нужно потратить на собственные нужды.
Решить этот вечный вопрос призван двигатель на постоянных магнитах (униполярный, линейный, роторный, гравитационный и т.
п), в котором механическое перемещение компонентов происходит за счет их взаимодействия на уровне магнитных свойств.
Принцип действия вечного магнитного движителя
Большинство современных эл. двигателей используют принцип трансформации эл. тока в механическое вращение ротора, а вместе с ним и приводного вала. Это значит, что любой расчет покажет КПД меньше 100%, а сам агрегат является зависимым, а не автономным.
Та же ситуация наблюдается в случае генерирующего устройства. Здесь уже момент вращения вала, которое происходит за счет тепловой, ядерной, кинетической или потенциальной энергии движения среды, приводит к выработке электрического тока на коллекторных пластинах.
Двигатель на постоянных магнитах использует совершенно иной подход к работе, который нивелирует или сводит к минимуму необходимость в сторонних источниках энергии. Описать принцип работы такого двигателя можно на примере «беличьего колеса». Для изготовления демонстративной модели не требуются особые чертежи или расчет надежности. Необходимо взять один постоянный магнит тарельчатого (дискового) типа, полюса которого располагаются на верхней и нижней плоскостях пластин. Он будет служить основой конструкции, к которой нужно добавить два кольцевых барьера (внутренний, внешний) из немагнитных, экранирующих материалов. В промежуток (дорожку) между ними помещается стальной шарик, который будет играть роль ротора. В силу свойств магнитного поля, он сразу же прилипнет к диску разноименным полюсом, положение которого не будет меняться при движении.
Статор представляет собой условно пластину из экранируемого материала, на которую по кольцевой траектории крепят постоянные магниты, например, неодимовые. Их полюса расположены перпендикулярно по отношению к полюсам дискового магнита и ротора.
В результате, когда статор приближается к ротору на определенное расстояние, возникает поочередное притяжение, отталкивание в магнитном поле, которое формирует момент затем перерастает во вращение шарика по кольцевой траектории (дорожке).
Пуск и остановка происходят за счет приближения или отдаления статора с магнитами. Этот вечный двигатель на постоянных магнитах будет работать до тех пор, пока они не размагнитятся.
Расчет ведется относительно размера коридора, диаметров шарика, пластины статора, а также цепи управления на реле или катушках индуктивности.
На подобном принципе действия было разработано немало моделей действующих образцов, например, синхронных двигателей, генераторов. Наиболее известными среди них являются двигатели на магнитной тяге Тесла, Минато, Перендев, Говарда Джонсона, Лазарева, а также линейные, униполярные, роторные, цилиндровые и т. д.
Рассмотрим каждый из примеров подробнее.
Магнитный униполярный двигатель Тесла
Выдающийся ученый, ставший в свое время пионером в области снабжения эл. током, асинхронных электродвигателей на переменном токе, не обделил своим вниманием и расчетом вопрос вечного источника энергии. В научной среде это изобретение именуется иначе, как униполярный генератор Тесла.
Первоначально расчет данного типа устройства вел Фарадей, но его прототип при сходном принципе действия не обладал должной эффективностью, стабильностью работы, то есть не достиг цели. Термин «униполярный» означает, что в схеме агрегата кольцевой, дисковый (пластина) или цилиндровый проводник расположен в цепи между полюсами постоянного магнита.
Магнитный двигатель Тесла и его схема
На схеме, которая была представлена в оригинальном патенте, есть конструкция с двумя валами, на которых размещаются две пары магнитов: В, В создают условно положительное поле, а С, С – отрицательное.
Между ними располагаются униполярные диски с отбортовкой, используемые в качестве генерирующих проводников.
Оба униполярных диска связаны между собой тонкой металлической лентой, которая может быть в принципе использована, как проводник (в оригинале) или для вращения диска.
Двигатель Минато
Еще одним ярким примером использования энергии магнетизма для самовозбуждения и автономной работы является сегодня уже серийный образец, разработанный более тридцати лет назад японцем Кохеи Минато. Его отличают бесшумность и высокая эффективность. По собственным заявлениям Минато, самовращающийся магнитный двигатель подобной конструкции имеет КПД выше 300%.
Двигатель Минато
Ротор имеет форму диска или колеса, на котором под определенным углом располагаются магниты. Когда к ним подводится статор с большим магнитом, возникает момент и колесо Минато начинает вращаться, используя попеременное сближение и отталкивание полюсов. Чем ближе статор к ротору, тем выше момент и скорость вращения. Питание осуществляется через цепь реле прерывателя.
Для предотвращения импульсов и биения при вращении колеса Минато, используют реле стабилизаторы и сводят к минимуму потребление тока управляющего эл. магнита. Недостатком можно считать отсутствие данных по нагрузочным характеристикам, тяге, используемых реле цепи управления, а также необходимость периодического намагничивания, о которой, кстати, тоже от Минато информации нет.
Может быть собран, как и остальные прототипы, экспериментально, из подручных средств, например, деталей конструктора, реле, эл. магнитов и т. п.
Двигатель Лазарева
Устройство двигателя Лазарева
Отечественный разработчик Николай Лазарев создал работающий и довольно простой вариант агрегата, использующего магнитную тягу. Его двигатель или роторный кольцар, состоит из емкости, разделенной пористой перегородкой потока на верхнюю и нижнюю части.
Они сообщаются между собой за счет трубки, по которой из нижней камеры в верхнюю идет поток воды/жидкости. В свою очередь поры обеспечивают гравитационное перетекание вниз. Если под потоком жидкости поместить колесико, на лопастях которого будут закреплены магниты, то получиться добиться цели потока – вращения и создания постоянного магнитного поля.
Схема роторного двигателя Николая Лазарева используется для расчета и сборки простейших самовращающихся устройств.
Магнитный мотор Говарда Джонсона
Магнитный мотор Говарда Джонсона
В своей работе и следующем за ней патенте на изобретение, Говард Джонсон использовал энергию, генерируемую потоком непарных электронов, присутствующих в магнитах для организации цепи питания мотора.
Статор Джонсона представляет собой совокупность множества магнитов, дорожка расположения и движения которых будет зависеть от конструктивной компоновки агрегата Говарда Джонсона (линейной или роторной). Они закрепляются на специальной пластине с высокой степенью магнитной проницаемости. Одноименные полюса статорных магнитов направляются в сторону ротора.
Это обеспечивает поочередное притяжение и отталкивание полюсов, а вместе с ними, момент и физическое смещение элементов статора и ротора относительно друг друга.
Организованный Говардом Джонсоном расчет воздушного зазора между ними позволяет корректировать магнитную концентрацию и силу взаимодействия в большую или меньшую сторону.
Генератор Перендева
Генератор Перендева
Еще одним неоднозначным примером действия магнитных сил является самовращающийся магнитный двигатель Перендев. Его создатель Майк Брэди, до того, как в его отношении начали уголовное производство, даже успел обзавестись патентом, создать одноименную фирму (Перендев) и поставить дело на поток. Если анализировать представленную в патенте схему и принцип, или чертежи самодельных эл.
двигателей, то ротор и статор имеют форму диска и внешнего кольца. На них по кольцевой траектории размещают отдельные магниты, соблюдая определенный угол относительно центральной оси. За счет взаимодействия поля отдельных магнитов статора и ротора Перендев, возникает момент и происходит их взаимное перемещение (вращение). Расчет цепи магнитов сводится к определению угла расхождения.
Синхронный двигатель на постоянных магнитах
Устройство синхронного двигателя на магнитах
Одним из основных видов электродвигателей является синхронный, частота вращения магнитных полей статора и ротора которого равны. У обычного электромагнитного мотора обе эти части состоят из обмоток на пластинах.
Но если конструкцию якоря поменять и вместо катушки поставить постоянные магниты, то можно получить интересную, эффективную, действующую модель синхронного двигателя.
Статор имеет привычную компоновку магнитопровода из пластин и обмоток, в которых способно генерироваться вращающееся магнитное поле от электрического тока. Ротор создает постоянное поле, которое взаимодействует с предыдущим, и создает крутящий момент.
Также следует отметить, что в зависимости от схемы, относительное расположение статора и якоря могут меняться, например, последний будет выполнен в форме внешней оболочки. Для пуска мотора от тока из сети используется цепь из магнитного пускателя (реле, контактора) и теплового защитного реле.
Неодимовый магнит. История изобретения. Где используются?
Самым сильным и самым мощным, из доступных на сегодняшний день в продаже постоянных магнитов, является неодимовый магнит. Такие магниты имеют химическую формулу Nd2Fe14В, и обладают исключительной плотностью магнитной энергии достигающей 512 кДж/м3.
Если раньше самарий-кобальтовые (SmCo) магниты считались наиболее мощными из доступных в продаже, то, начиная с 1986 года, их постепенно начали заменять неодимовые магниты, значительно более экономичные по стоимости производства, хотя и с более низкой температурой Кюри.
С развитием электронной промышленности, начиная с 90-х годов и до настоящего времени, неодимовые магниты получили большую популярность повсеместно, и их замечательными свойствами многие удивлены до сих пор, ведь такой магнит может поднять груз в тысячи раз превышающий вес самого магнита.
Неодимовый магнит
Все началось с того, что в 1982 году японская компания Sumitomo Special Metals, работая совместно с американской General Motors над проблемой поиска альтернативы дорогим самарий-кобальтовым (SmCo) магнитам, отыскала таки соединение неодим-железо-бор, которое и было запатентовано General Motors в 1985 году. В 1986 году была открыта компания Magnequench, специализировавшаяся на выпуске неодимовых магнитов, и продававшая сырьё для их изготовления.
Позже Magnequench стала частью Molycorp, США, а Sumitomo – частью Hitachi Corporation, Япония, и теперь Hitachi обладает более чем 600 патентами, связанными с производством неодимовых магнитов методом спекания, и лицензирует многочисленные производства по всему миру.
В конце концов, Китай вышел в лидеры по производству неодимовых магнитов, ведь эта страна контролирует огромную долю мировых редкоземельных руд.
Ежегодно в Китае производят по 50000 тонн неодимовых магнитов. Между тем, в одной тонне исходной руды содержится около 700 кг железа, а неодима — максимум 450 грамм.
Неодим
Для изготовления неодимовых магнитов применяют порошковую технологию, позволяющую получать магниты трех типов: прессованные магниты, литые магнитопласты, и спеченные магнитопласты.
Перед изготовлением магнитов выплавляют магнитный материал, для этого исходные элементы (железо, неодим, бор) сплавляют в индукционной печи, затем дробят полученный сплав, получая порошок для дальнейших этапов технологического процесса, для работы уже с порошком.
Характеристики неодимовых магнитов
В зависимости от микроструктуры исходных элементов, магнитные свойст ва конечного продукта могут в некоторой степени различаться. Зачастую применяют непосредственно соединение Nd2Fe14В. Именно его структура и дает максимальную магнитокристаллическую, одноосную анизотропию. Но возможны и более сложные химические реакции.
Спеченные магнитопласты
Получаются путем прессования порошка неодима-железа-бора, его спекания в инертной или вакуумной среде, и последующей шлифовки на станке до получения нужной формы. Во время прессования порошка, на него действует магнитное поле нужной интенсивности и направления, которое и задает намагниченность.
Литые магнитопласты
Получаются с применением полимеров, которые смешиваются с неодим-железо-бор порошком, а потом выдавливаются в форму, и здесь есть возможность получать любые формы, однако энергия продукта ограничена значением в 5 МГсЭ.
Прессованные магнитопласты
Получаются следующим образом, исходный порошок неодим-железо-бор смешивают с полимером, затем прессуют в форму, нагревают и намагничивают. Дополнительной обработки не требуется, а энергия прессованных магнитопластов ограничена значением в 10 МГсЭ.
Отличительные свойства и технические характеристики
Итак, неодимовые магниты обладают следующими отличительными свойствами:
- За 10 лет теряют лишь 1% намагниченности
- Доступны любые размеры и формы
- Низкая температура Кюри (см. таблицу выше)
- Высокая устойчивость к коррозии
- Максимальная остаточная намагниченность
- Максимальная коэрцитивная сила
- Максимальная удельная магнитная энергия
Неодимовые магниты маркируются следующим образом, это так называемые классы неодимовых магнитов:
- N35-N52
- 33M-48M
- 30H-45H
- 30SH-42SH
- 30UH-35UH
- 28EH-35EH
Здесь номер обозначает магнитную энергию, выраженную в МГсЭ ( МегаГаусс-Эрстед), а буква (марка) – допустимый температурный диапазон:
- N (Normal) – до 80 градусов Цельсия
- M (Medium) –до 100 градусов Цельсия
- H (High) – до 120 градусов Цельсия
- SH (Super High) – до 150 градусов Цельсия
- UH (Ultra High) – до 180 градусов Цельсия
- EH (Extra High) – до 200 градусов Цельсия
Обычно, продавец всегда готов предоставить исчерпывающую информацию о технических характеристиках предлагаемых им неодимовых магнитов.
Сфера применения неодимовых магнитов
Неодимовые магниты почти полностью вытеснили ферритовые магниты во многих сферах применения, включая промышленность, поскольку они намного сильнее, и при этом являются более компактными.
Так, неодимовые магниты нашли следующие применения:
- в приводах головок жестких дисков компьютеров
- в составе стирающих головок недорогой аппаратуры
- в магитно-резонансной томографии (МРТ)
- в магнитных звукоснимателях гитар
- в электронных сигаретах
- в дверных замках
- в громкоговорителях и наушниках
- в магнитных подшипниках
- в спектрометрах ЯМР
- в электродвигателях
- в аккумуляторных инструментах
- в серводвигателях
- в подъемных и компрессорных двигателях
- в шаговых двигателях
- в электрических усилителях руля
- на гибридном и на электрическом транспорте
- в генераторах и турбинах (турбины прямого привода требуют 600 кг магнитов на мегаватт мощности, а 31% этой массы — неодим)
Игрушка из неодимовых магнитов
Кроме этого, неодимовые магниты с их уникальными магнитными свойствами вдохновили создателей игрушек и украшений. Всем известны магнитные наборы неокуб, и другие; различные конструкторы, разнообразные декоративные застежки и прочее.
Таким образом, неодимовые магниты способны далеко не только на решение сложных производственных задач, но и на простые, удобные решения.
В последнее время, мощные магниты начали активно рекламироваться для использования в незаконных действиях. Реклама призывает покупать магниты, с помощью которых можно пользоваться электроэнергией, теплом и газом без учета потребленных ресурсов соответствующими счетчиками. Безучетное использование таких ресурсов незаконно, согласно кодексу об административных правонарушениях.
Смотрите также по теме:
Магнитный двигатель на постоянных магнитах. Двигатель Минато.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]
Двигатель на неодимовых магнитах
Существует немало автономных устройств, способных вырабатывать электрическую энергию.
Среди них следует отметить двигатель на неодимовых магнитах, который отличается оригинальной конструкцией и возможностью использования альтернативных источников энергии.
Однако существует целый ряд факторов, препятствующих широкому распространению этих устройств в промышленности и в быту. Прежде всего, это негативное влияние магнитного поля на человека, а также сложности в создании необходимых условий для эксплуатации.
Общее устройство и принцип работы
Работы над так называемым вечным двигателем ведутся уже очень давно и не прекращаются в настоящее время. В современных условиях этот вопрос становится все более актуальным, особенно в условиях надвигающегося энергетического кризиса.
Поэтому одним из вариантов решения этой проблемы является двигатель свободной энергии на неодимовых магнитах, действие которого основано на энергии магнитного поля.
Создание рабочей схемы такого двигателя позволит без каких-либо ограничений получать электрическую, механическую и другие виды энергий.
В настоящее время работы по созданию двигателя находятся в стадии теоретических изысканий, а на практике получены лишь отдельные положительные результаты, позволяющие более подробно изучить принцип действия этих устройств. 
Конструкция двигателей на магнитах полностью отличается от обычных электрических моторов, использующих электрический ток в качестве главной движущей силы. В основе работы данной схемы лежит энергия постоянных магнитов, которая и приводит в движение весь механизм. Весь агрегат состоит из трех составных частей: сам двигатель, статор с электромагнитом и ротор с установленным постоянным магнитом.
На одном валу с двигателем устанавливается электромеханический генератор. Дополнительно на весь агрегат устанавливается статический электромагнит, представляющий собой кольцевой магнитопровод. В нем вырезается дуга или сегмент, устанавливается катушка индуктивности. К этой катушке подключается электронный коммутатор для регулировки реверсивного тока и других рабочих процессов.
Автономное электроснабжение загородного дома своими руками
Самые первые конструкции двигателей изготавливались с металлическими частями, которые должны были подвергаться влиянию магнита. Однако для возвращения такой детали в исходное положение затрачивается такое же количество энергии. То есть, теоретически использование такого двигателя нецелесообразно, поэтому данная проблема была решена путем использования медного проводника, по которому пропущен электрический ток. В результате, возникает притяжение этого проводника к магниту. Когда ток отключается, то прекращается и взаимодействие между магнитом и проводником.
Установлено, что сила воздействия магнита находится в прямой пропорциональной зависимости от ее мощности.
Таким образом, постоянный электрический ток и рост силы магнита, увеличивают воздействие этой силы на проводник.
Повышенная сила способствует вырабатыванию тока, который затем будет подан на проводник и пройдет через него. В результате, получается своеобразный вечный двигатель на неодимовых магнитах.
Этот принцип был положен в основу усовершенствованного двигателя на неодимовых магнитах. Для его запуска используется индуктивная катушка, в которую подается электрический ток.
Полюса постоянного магнита должны быть расположены перпендикулярно зазору, вырезанному в электромагните. Под действием полярности постоянный магнит, установленный на роторе, начинает вращаться.
Начинается притяжение его полюсов к электромагнитным полюсам, имеющим противоположное значение.
Когда разноименные полюса совпадают, ток в катушке выключается. Под собственным весом, ротор вместе с постоянным магнитом проходит по инерции данную точку совпадения. При этом, в катушке происходит изменение направления тока, и с наступлением очередного рабочего цикла полюса магнитов становятся одноименными. Это приводит к их отталкиванию друг от друга и дополнительному ускорению ротора.
Конструкция магнитного двигателя своими руками
Конструкция стандартного двигателя на неодимовых магнитах состоит из диска, кожуха и металлического обтекателя. Во многих схемах практикуется использование электрической катушки.
Крепление магнитов осуществляется с помощью специальных проводников. Для обеспечения положительной обратной связи используется преобразователь.
Некоторые конструкции могут быть дополнены ревербераторами, усиливающими магнитное поле.
В большинстве случаев для того, чтобы собственноручно изготовить магнитный двигатель на неодимовых магнитах, используется схема на подвеске. Основная конструкция состоит из двух дисков и медного кожуха, края которого должны быть тщательно обработаны. Большое значение имеет правильное подключение контактов по заранее составленной схеме.
Четыре магнита располагаются с внешней стороны диска, а слой диэлектрика проходит вдоль обтекателя. Применение инерционных преобразователей позволяет избежать возникновения отрицательной энергии. В данной конструкции движение положительно заряженных ионов будет происходить вдоль кожуха.
Иногда могут потребоваться магниты с повышенной мощностью.
Как сделать солнечную батарею своими руками
Двигатель на неодимовых магнитах может быть самостоятельно изготовлен из кулера, установленного в персональном компьютере. В данной конструкции рекомендуется использовать диски с небольшим диаметром, а крепление кожуха выполнять с внешней стороны каждого из них. Для рамы может использоваться любая, наиболее подходящая конструкция. Толщина обтекателей составляет в среднем чуть более 2 мм. Подогретый агент выводится через преобразователь.
Кулоновские силы могут иметь разное значение, в зависимости от заряда ионов. Для повышения параметров охлажденного агента рекомендуется применение изолированной обмотки.
Проводники, подключаемые к магнитам, должны быть медными, а толщина токопроводящего слоя выбирается в зависимости от типа обтекателя. Основной проблемой таких конструкций является невысокая отрицательная заряженность.
Ее можно решить, используя диски с большим диаметром.
В каких приборах есть неодимовый магнит
Что такое неодимовый магнит? Это высокотехнологичная разработка современных ученых. На получение таких магнитов было потрачено более 20 лет тяжелой научной и практической работы. В итоге был получен магнит, который превосходит по своим характеристикам все известные другие магниты.
Изготавливается он с применением редкоземельных сплавов, поэтому интерес к таким материалам всегда был и остается высоким. Задача перед ученым и экспертами заключалась в том, чтобы создать мощный и сильный магнит, который при этом долгое время сохраняет свои основные физические свойства.
Именно такими свойствами и обладает неодимовый магнит, сила которого не слабеет на протяжении многих десятилетий, а сфера применения довольно широка. Про их использование описано здесь.
Можно ли самому создать неодимовый магнит
Многие задавались вопросом создания такого магнита в домашних условиях, но, к сожалению, создать такое устройство в быту не получится. Для изготовления таких магнитов применяются самые передовые технологии, оборудование и инструменты. Поэтому без специальных средств создать такое устройство точно не выйдет.
Сам магнит изготавливается интересным образом, материал для изготовления дробиться, затем спекается в специальных печах и уже, потом ему наделяется сила магнита. Поэтому дома такое повторить, не получиться.
Но многие даже и не догадываются, что неодимовые магниты есть в бытовых устройствах и различных приборах, и после выходи прибора из строя магнит можно извлечь и использовать для различных целей.
Неодимовые магниты в доме
Итак, где же взять неодимовый магнит в быту? Многие люди даже и не догадываются, что вокруг нас много где можно встретить изделие из этого редкого сплава. Можно выделить несколько мест и устройств где чаще всего такие магниты применяются.
Жесткие диски. Жесткие диски можно выделить первым местом среди всех устройств, где можно найти такой магнит. Причем такое устройство для хранения данных можно найти в любом доме. Разумеется никто не будет разбирать рабочий компьютер или ноутбук для того чтобы извлечь из него магнит.
К тому же жесткий диск это высокотехнологичное устройство, которое довольно сложно вскрыть и разобрать. Также стоит отметить, что в жестких дисках находятся довольно мощные магниты, которые по своей силе не уступают тем, которые можно купить в специализированном магазине.
Также важным моментом является то, что в современных жестких дисках магниты значительно слабее, ввиду новых стандартов и технологий производства, поэтому лучше поискать старый диск.
Мебельные защелки. Никто бы, наверное, не догадался, что искать мощный магнит можно в обычных мебельных защелках, которые держат дверь закрытой. Но внутри защелки очень часто располагается именно неодимовый магнит.
Это обусловлено тем, что площадь поверхности защелки относительно не велика, поэтому обычные магниты не дадут необходимого эффекта. Также сами защелки довольно часто ломаются и после этого можно их разобрать и снять магниты, или же со старой мебели, которую часто просто выносят на свалку.
Но стоит отметить, что и мощность таких магнитов невелика, поэтому они подойдут не для всех целей.
Аккумулятор для шуруповерта bosch устройство
Двигатели и генераторы. Довольно часто мощные неодимовые магниты можно найти в современных электродвигателях. Мощность и размеры магнитов в двигателях довольно велики.
Важным нюансом является то, что сам двигатель или генератор должен быть не сильно старым. Потому как производство неодимовых магнитов было начало сравнительно недавно.
Поэтому в старых советских двигателях их, скорее всего не найти.
Магниты в продаже
На самом деле магниты можно найти в самых непредсказуемых местах. Это могут быть держатели для ножей на кухне, настенные часы, различные статуэтки, украшения, предметы декора. В общем, любые предметы, которые обладают магнитными свойствами, могут содержать именно неодимы.
Вопрос ли в том подойдет ли магнит, найденный дома в бытовом приборе или жестком диске по мощности и размерам. Также промышленные магниты изготавливаются с резьбой или отверстием, необходимой формы и диаметра.
Если неодимовый магнит нужен для дела, то лучше задуматься о покупке настоящего большого магнита.
Детали из неодима сегодня присутствуют в большинстве домашних бытовых и электронных приборов. Если оборудование вышло из строя, Вы можете извлечь оттуда магнитные компоненты и с успехом использовать их в домашнем хозяйстве. Ниже мы приведем несколько приборов, где можно взять неодимовые магниты.
Наушники СД или ДВД привод
Наверняка у каждого есть старые наушники. Большинство этих устройств недолговечны, и многие меломаны меняют их по нескольку раз в год.
Если мы говорим об обычных вкладышах, купленных в магазине бытовой техники, магнит там маленький, и напоминает микробатарейку размером с таблетку. При этом сила на отрыв подобных деталей впечатляет.
С помощью такого магнитика, например, можно подвесить достаточно крупные плоскогубцы или столовые приборы.
Где еще взять неодимовый магнит в быту? В оптической головке любого цифрового проигрывателя, где обычно находится по 2 магнитных пластины. В зависимости от производителя они могут быть разными, но почти всегда это крошечные устройства прямоугольной формы, немногим больше сим-карты.
Шаговый двигатель
Шаговые двигатели встречаются во всевозможной офисной технике: сканерах принтерах, копировальных аппаратах и т.п. И если подобное оборудование вышло из строя вопрос «где взять неодимовый магнит?» можно решить буквально за полчаса.
В подобных аппаратах из неодима изготавливаются элементы ротора. Магнитное кольцо здесь надето на стержень, выступающий за пределы корпуса, и зажато между двумя пластиковыми колесами.
Удобней всего извлечь нужную деталь, зажав одно из колес в тисках и выбив ось. Делайте это аккуратно, помните, что сплав неодима хрупкий, он может сломаться и тогда вам придется опять думать о том, где взять неодимовые магниты.
Полезный совет: чтобы не повредить нужную деталь, зажимайте только верхнюю шестеренку.
Аттестация специалистов сварочного производства 3 уровень
Иногда в такого рода приборах магнитное кольцо фиксируют с помощью клея. В этом случае придется разогреть конструкцию промышленным феном или слегка постучать небольшим молотком по боковой поверхности стержня.
Более подробно процесс разборки шагового двигателя можно изучить по роликам на Ютуб.
В некоторых из них подробно рассказывается о том где взять неодимовый магнит, видео поможет Вам не допустить ошибок и благополучно извлечь полезную деталь.
Заметим, что кольца из неодима есть только в шаговых двигателях нового образца, в старых же аппаратах может оказаться обычный ферромагнит, пусть и достаточно мощный. Представляет он собой кольцо толщиной примерно с горлышко пивной бутылки. В зависимости от модели может быть чуть больше и меньше. Такого размера изделия на p-magnit.ru стоят около 50 – 60 рублей.
Жесткий диск
Если Вы забьете в поисковике «Неодимовый магнит — где взять в домашних условиях», то в большей части ответов будет упоминаться жесткий диск компьютера.
И действительно, вышедший из строя компьютер или ноутбук – лучший «источник» компонентов из неодима, из него можно достать, пожалуй, самые большие из возможных в быту магнитных пластин. Они представляют собой подобие подковы толщиной 3-4 миллиметра и площадью в половину спичечной коробки.
Кроме того, там, где можно взять неодимовый магнит, оказывается пара таких деталей. Все будет зависеть от модели компьютера.
Еще раз напомним, что сплав из неодима достаточно хрупок, более того, это, собственно, и не сплав, а масса, производимая путем спекания металлического порошка. Поэтому старайтесь извлекать пластину крайне аккуратно.
Непосредственно магнитная подкова в составе жесткого диска склеена со стальной площадкой.
Чтобы разъединить это сцепление, зажмите один конец пластины в тисках, а по противоположному слегка ударьте несколько раз тяжелым предметом. Либо попробуйте извлечь неодим с помощью стамески.
Второй вариант – нагреть, но опять же не переусердствуйте, поскольку магниты класса «N» при сильном нагревании теряют свои свойства.
Для тех, кто интересуется, где взять неодимовый магнит в быту, есть видео в сети с подробностями разборки жесткого диска. Например, в некоторых роликах говорится о том, что иногда магнитные пластины в накопителе «сажаются» на клей. Доставая их, не прибегайте к грубой силе, а проявите терпение и смекалку.
Алмазные шлифовальные круги по стеклу
Громкоговорители
Можно также достать магнитные компоненты из так называемых «колонок». Однако если Вы «погуглите» «неодимовые магниты — где взять в быту», найдете не так много инструкций по разбору подобного оборудования. Главных причин здесь две.
Во-первых, динамики акустических систем крайне редко ломаются, а если и ломаются, то часто поддаются ремонту.
Во-вторых, в них чаще содержатся ферритовые кольца, неодимовые же сплавы используют только некоторые производители в современных, и обычно дорогих, громкоговорителях.
Выше мы описали лишь некоторые варианты по теме «неодимовые магниты где взять в быту», видео и другие статьи на нашем сайте, надеемся, помогут Вам в поиске магнитных изделий.
Загрузка...
