Fuerza del imán en el diseño del dinamo

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Vengo de un fondo de computadora, y me disculpo si esta pregunta parece elemental. Al diseñar una dinamo, me encontré con un problema de cómo calcular la intensidad del campo magnético y utilizarlo para encontrar la corriente eléctrica generada por la dinamo. El diseño del imán requería un anillo giratorio y un estator fijo interno montado en el lado interno del anillo magnético giratorio. El problema fue calcular los Webers a una distancia de 4 mm del lado interno del anillo.

Entonces, para hacerlo, asumí que la fuerza de gauss del imán era 8000-10000 gauss para un imán pequeño de tamaño de laboratorio con dimensiones, radio del anillo exterior (8 cm), radio del anillo interior (5 cm), por lo que el anillo tiene un ancho de 3cm. El grosor del anillo es de 2 cm. La distancia desde la cual medimos el gauss para obtener la fuerza de los imanes es de 4 mm desde el lado interno del anillo. Tengo dos preguntas:

  1. ¿Son correctas mis suposiciones acerca del imán? es decir, con respecto a la resistencia de gauss, para un imán de laboratorio con las dimensiones especificadas? ¿Son los imanes de laboratorio más fuertes? Normalmente, los imanes industriales pueden llegar hasta 100000 gauss.

  2. Obtengo una respuesta -ve (algo así como -900 gauss) para la intensidad de campo de gauss a la distancia del anillo, cómo se debe tener en cuenta y cómo convierto esta intensidad de gauss a Webers ( para averiguar la electricidad generada)?

pregunta user3046538

1 respuesta

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Cuando se habla de la "fuerza de gauss del imán para que sea 8000-10000 gauss", existe cierta ambigüedad en lo que pueda significar. La fuerza de un imán permanente se puede medir de varias maneras diferentes. Una de las formas más comunes es con una propiedad llamada Densidad de Flujo Residual, o \ $ B_r \ $. \ $ B_r \ $ es independiente de la forma del imán, es una característica del material del imán.

Valores típicos de \ $ B_r \ $ para diferentes tipos de imanes:

  • Ferrita - 2000-5000 Gauss
  • Samarium-Cobalt (SmCo) - 8000 - 12000 Gauss
  • Neodimio-hierro-boro adherido (NdFeB) - 4000-12000 Gauss
  • NdFeB sinterizado - 10000 - 15000 Gauss

Si puede determinar el tipo de imán que tiene (probablemente uno de los 4 tipos anteriores) y luego determinar el grado del imán, debería poder determinar el \ $ B_r \ $ para su material.

La fuerza de un imán también puede referirse a la fuerza de campo que produce el imán en una posición determinada con respecto al imán. Esta intensidad de campo depende tanto del material del imán como de la forma del imán y de cómo se magnetiza el imán (suponiendo que el imán no se encuentre en un circuito magnético más grande).

No puede relacionar directamente ninguna de estas medidas de la fuerza del imán con la cantidad de electricidad que puede generar porque hay muchos otros factores involucrados. Como mínimo, necesitaría conocer la forma del acero en su estator interno fijo. Necesitaría conocer el espacio de aire entre sus imanes y su estator. Necesitará saber cómo se enrollan las bobinas del estator, incluidos en qué dientes va a entrar cada bobina, cuántas vueltas, qué tamaño de cable, etc. Necesitaría saber la velocidad a la que gira el anillo magnético.

Esas cosas son probablemente lo mínimo que necesitarías saber para determinar lo que estás tratando de determinar. Como se mencionó anteriormente, hay un software que puede calcular lo que está tratando de determinar. O si tomó un curso sobre maquinaria eléctrica, debería tener las herramientas necesarias para resolver este problema. Es un problema complejo de resolver y probablemente sea difícil darle una respuesta completa aquí en Stack Exchange. Recomiendo encarecidamente Fitzgerald & El libro de Kingsley Electric Machinery si desea profundizar en esto. Ese libro le dará una comprensión muy sólida de lo que necesitaría para abordar este problema.

    
respondido por el Eric

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