Электростатическая модель стержневого постоянного магнита
(" °, t . « -,pc
397930
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистимеских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 19.Ч!1.1971 (№ 1685874/18-24) с присоединением заявки № 1685875/18-24
Приоритет—
М Кл G 06g 7/48
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий
УДК 681 333(088 8) Опубликовано 17.1Х.1973. Бюллетень № 37
Дата опубликования описания 22.1.1974
Авторы изобретения
И. А. Калинин и А. В. Хохлов
Научно-исследовательский институт механики и физики при
Саратовском государственном университете
Заявитель
ЭЛ ЕКТРОСТАТИ ЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СТЕРЖН ЕВОГО
ПОСТОЯННОГО МАГНИТА
Изобрете н ие от носится к вычислительной тех ни ке. Устройство .может быть использовано для моделирования магн итостатзтческих полей, в частности для исследования,полей магнитов из различных ферромагнитных вещес пв.
Известны электрические модели стержневых постоянных магнитов граничная поверхность .которых Bbl!Iloëíÿåòoÿ в в иде набора эивипотенциальных эле|ктродав илн TQIKQB Boдящих узлов, на .которых, воспроизводятся граничные условия, соогвегсгвующие ферромагнети ку.
Однако отдель ные элекгроды (узлов) поверхности модели магнита,п ридают граничной фун кзеи и ступенчатый в ид и только в отдельных точках эта функция,coBIiiazaeT с исти и ной гр а ничной функцией.
Цель изобретейия — создание модели магнита ic гранич ной,поверхностью,,которая воспроизводит непрерывную гран|ичную функцию с учетом нелинейных свойспв магнитного матер;нала.
Предлагаемая электростатическая модель стержневого постоянного магнита отличается тем, что она содержит у силитель, пра нсфорзтатОр и элакт ропроводное кольцо. Поверхность модели выполнена из слоя электропроводного клея с неоднородной проводимостью. Это дает возмож ность (воспроизвести на поверхности модели магнита непрерывную граничную функцию, соответствующую выбранному ферромагнитному веществу.
Конструкция модели магнита и схема ее включения показаны на чертеже.
Геозтетричес ки подобная ор игиналу, модель постоянного стержневого магнита 1 выполнена счз диэлектрика (Органического стекла), на:повер При помещении заряженного зонда, виб25 + рирующего в l направлении, в некоторую точку у поверхности модели усилитель регистрирует TQK,,íà Båäåííûé в,модели. Этот TotK пропорционален l-козтпо ненте напряженност|и позо ля в той же точке, Распределение проводи39793О 55 мости слоя элект ропрсводного,клея, методом последовательных приближений подбирают таким образом, чтобы распределение электр.".— ческого потенциала на поверхности модели с точностью до коэффициента подобия,соответствовало распределению скалярного магнитного потенциала по павЕрх ности оригинала. Вначале тело диаэлектри ка,,геометрически подобное моделируемому ма пниту, покрывают однородным слоем этектропроводного клея. Полученное распределе ние проводимости слоя клея пр ин имают за нулевое приближение. Мапнит,по длине условно разбивают на 2N+1 зону шири ной z. На гривой размагпничивания выбирают предполагаемую начальную рабочую точ ку (например точку максимума fBHj), из которой о пределяют значения v>, Н,, В,, соответствующее нейтральному сечению магнита. В нейтральном сечении модели мапнита нормальная cocTBIBляющая напряжен ности поля Н отсугспвует, а тангенциальная Н, = Но, и методом электростатической и нiдукци1и измеряют .наведенный ТоК 1 „, пропорциональный Но. Вычисляют коэф/ фициент пропорциональности К = . Затем измеряют,с помощью наведенных токов и коэффициента К значен|ия Н„и Н1, .первой зоны от нейтрального сечения и подставляют в формулу: Н и-i uziÿü Нрк Я Н где лд — магнитная проницаемость К-й зоны ма пиита; р 1 — магнитная лро ницаемость К вЂ” 1-й зорины; Н, 1 — значение касательной составляющей напряжен ности поля К вЂ” 1-й зоны; Н, — значение касательной соста вляющей напряженности поля К-й зоны; Н p>, — значение:нормальной к .по верхности модели составля1ощей напряженности поля К-й зоны; г — ширина зон разбиения; l — перимегр поперечного,сечения модели; S — площадь поперечяого сечения модели, По формуле вычисляют р„Н, =) /, +, B, =:,О,. v., 5 Точку Нь В, откладывают яа а рафике кривой разматн ичи вания. Если точка легла на кривую, аналогичные измерения проводят во:второй зоне. B противном случае с помощью графитовой .ретуши из меняют проводимость lnepBOH зоны, измеряют измене нные значения составляющих напряженности поля Н,п Нр1 и вычисляют новую тачку Нь В2. Ретушь производят до тех пор, пока точка Нп В, .не ляжет на к1ривую размагничивания. Точно такие же операции прово дят последовательно со второй, третьей зонами и т. д. Когда все точки, соопвегству1ощие зонам модели, лягут на кривую размагничивания, получен ное распределение проводисмостти слоя клея принимают за.первое приближение. После этого вычисляют полную проL водимость мапнита и по формуле tg а G, находят угол а, под которым проводят пня. мую до,пересечения ic (кривой раэмагничи вания. То чку пересечения прямой с кривой размагничива ния пр инимают за новую,начальную рабочую точку, с которой выполняют те же операции, что и .в нулевом приближении, и так до тех по1р, .пока тачка, пересечения прямой с кривой размагн|ичи вания,не совпадает с начальной ра бочей точкой этого же при ближения. На этом задание, граничных условий заканчивают. При переходе от одной зоны к другой напряжен ность поля, а следовательно, и ipaiczpeделен не потенциала по поверхности модели, измменяется,плавно, и напряженность поля можно измерить ка1к угодно близко от праничной поверхности. Предмет,из о бр етения Электростатическая модель стержневого постоя жного магнита в виде д иэлектрического стержня, геометрически .повторяющего стержневой постоянный мавнит с токосъемными клеммами, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности моделирования, она содержит уоилитель, трансформатор и электропровод ное кольцо, причем поверхность стержня выполнена из .слоя электро проводного клея, а токосъемные,клеммы подключены к усилителю через трансформатор, средняя точка первичной обмотки которого соединена с электропроводным кольцом, размещенным в среднем сечениями стержня. 397930 Составитель Е. Тимохина Техред Т. Курнлко Корректор Л. Царькова Редактор Б. Федоров Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» Заказ 737/2447 Изд. № 988 Тираж 647 Подписно ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшшстров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
