1
Изобретение относится ж вычислительной технике. Устр-ойство .может быть использовано для (Моделирования магнит астатических полей, в частности для исследоваиия лолей магнитов из различных фаррамагнитных вещаств.
Известны электрические модели стержневых постоянных магнитов граничная поверхность .которых выполняется в гаи.де «абора эмвипотенциальных электродов Или TOIKOBBOдящих узлов, «а .которых ,воопроиз1водятся граничные условия, соответствующие ферромаГ|Нети1ку.
Однако отдельные электроды (узлов) поверхности 1модел и мапнита лри.дают траничной фун|КШ1и стуленчатый щид и только IB отдельных точках эта функция (С0,в1падает с истиниой Граничной функцией.
Цель изО(бретен-ия - создание модели магнита 1C граничной лове(рхностью, .которая воспроизводит непрерывную граничную функцию с учето.м нелинейных свойств магнитного материала.
Предлагаемая электростатическая мо.дель стержневого постоянного магнита отличается тем, что она содержит усил-нтель, трансформатор -и электропроводное кольцо. Поверхность модели выполнена .из слоя электротроводного клея с неоднородной проводимостью. Это дает возможность (воспроизвести на поверхности
модели ма-гнита непрерывную граничную функцию, .соответствующую выбранному ферромагнитному веществу.
Конструкция модели магШта и схема ее включения показаны .на чертеже.
Геометричеоки подобная орити.налу, модель постоянного стерл невого магнита 1 выполнена мз диэлвктр.и.ка (орга-нического стекла), на поверхность (которого нанесен слой электропроводного клея на основе эмалита, ацетона и газовой сажи с распределением проводимости, соответствующил граничной функции. Для электрической сим.метрии полюсов относительно нейтрали модели токосъемные клеммы соединены с регистрирующим .приборо.м - усилителем 2 через трансфор.матор 3, со средней точкой .пер.вичной обмотки которого соединено металлическое кольцо 4, впрессованное В сре(днем (нейтралыном) сечении модели. Это металлическое кольцо слулсит аналогом нейтрали магнита. Для снятия картины ..поля модели используется .метод эле.ктростатической 1индукдии.
При помещени.и заряженного зонда, вибрирующего в / на.правлении, в некоторую точку у поверхности модели усилитель регистрирует ток, наведенный в .модели. Этот ток пропорционален /-компоненте напряженности поля в той же точке. Распределение проводимост.и слоя электропроводного .методом последовательных /приближений подбирают таким Образом, чтобы 1раопре(делеиие электрического лотеициала на поверхности модели с точностью до коэффициента подобия соответствовало распределению скалярного магнитного потенциала по |ПО(ве|рхиости оригинала.
Внаяале тело диаэлектрика, геометрическ;: подобное маделдару&маму 1ма1гниту, покрывают 0|Днорюдным слоем электролр сводного клея. Полученное распределение проводимости слоя клея принимают за нулевое лриолижение. Мапнит ло длине условно разбивают на 2N+1 зо«у шириной Лг. На кривой размагничивания выбирают предполагаемую начальную ра.бочую точ1ку (например точку максимуима {ВН), из 1которой определяют значения , HO, BO, соответствующее нейтральному сечению шагнита. В нейтрально сечении модели магнита нормальная составляющая напряженности поля Яр отсутст:вует, а тангенциальная HZ - Яо, и методом электростатической индукции Н31меряют наведенный TQK / н, пропорциональный Но. Вычисляют коэффициент пропорциональности К -п-. Затем
/70
измеряют с помощью «аведенных токов и коэф|фициента /С значения Я и Яр1 первой зоны от нейтрального сечения и подставляют в формулу:
Hzk- Zill6 //pft
- (k-l -Г}F;- -Tf- ,
tlzkbrlzk
где /A - магнитная проницаемость /С-й
зоны мапнита; /«ft-i - магнитная проницаемость К-1-й
зоны;
Hzh- -значение касательной составляющей налряженности поля К-1-й зоны;
Hzk - з:начвние касательной составляющей напряженности поля К-й зоны;
Яр/г-значение нормальной к поверхности модели составляющей «апряженности поля /С-й зо«ы; AZ - шири;на зон разб-иения; / - пернметр поперечного сечения модели;
5 - площа|дь (Поперечного сечения модели. По формуле вычисляют
,„Я,//-/|, +(у, 5,..-,,//,
Точ:ку Я, BI откладывают на (лрафике кр Й1В ой р а ам агнмчи1в а н и я.
Если точка легла на кривую, аналогичные из:мерения .проводят во второй зоне. В нротивно,м случае с помощью графитовой ретуши из1меняют проводимость первой зоны, измеряют измененные значения составляющих напряженности поля , Hpi и вычисляют новую точку Я, 82. Ретущь производят до тех пор, пока точка Яь 5, де ляжет на .к,ривую раз1ма1гничи.ванйя. Точно та1кие же операции проводят последовательно со второй, третьей зонами и т. д. Когда все точки, соот1вет1ствующие зонам модели, лягут на крнвую размагничивания, полученное распределение проводимости слоя ,клея принимают за первое приближение. После этого вычисляют полную проводимость магнита и по 1фо|рмуле tg а Gtо
находят угол а, под которым проводят прямую до пересечения с кривой размагничивания. То№ку пересечения прямой с кривой размагничивания принимают за новую начальную рабочую точку, с которой выполняют те же операции, что и .в нулевом лри.ближе/нии, и так до тех пО)р, пока точка пересечения прямой с Кривой размагничивания не совпадает с начальной рабочей точ1кой этого же приближения. На этом задание граничных условий заканчивают.
При переходе от одной зоны к другой напряженность поля, а следовательно, и распределение потенциала по поверхности модели, изменяется плавно, и на1Пряжвнность поля можно измерить как угодно близко от iripaничной поверхности.
Предмет изобретения
Электростатическая модель стержневого постоянного ма.пнита в .виде диэлектрического стержня, геометрически ловтаряющего стержневой (ПОСТОЯННЫЙ машнит с токосъемными клвМ1мами, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности моделирования, она содержит усилитель, трансформатор и аяектропроводное кольцо, причем поверхность стержня выпол1нена из слоя электропроводного клея, а такосъемные клеммы под ключ-ены к усилителю через трансформатор, средняя точка первичной обмотки которого соединена с электропроводным кольцом, размещенным в среднем сечении стержня.
ишм1омй
(
