相同性能和体积的磁体,吸力是一样的吗?

磁体吸力的大小与磁场强度和吸附面积相关,磁场强度越大,吸附面积越大,吸力越大。当磁铁的工作点位于最大磁能积附近时,磁铁具有最大的做功能量。磁铁的吸附力也是做功的一种体现,所以对应的吸力也是最大的。这里需要注意的是被吸物需要足够的大,需要完全覆盖磁极大小,这样可以不考虑被吸物的材质、尺寸、形状等因素影响。

怎么判断磁铁的工作点是不是处于最大磁能积点呢。当磁铁处于与被吸材料直接吸附状态时,其吸附力决定于气隙磁场和吸附面积的大小,以圆柱形磁铁为例,H/D≈0.6时,其中心Pc≈1,处于最大磁能积的工作点附近时,吸力最大。这也符合磁铁做为吸附件通常设计成相对扁平的形状规律。以N35 D10*6的磁铁为例,通过FEA仿真可算出吸附铁板的吸力约27N,几乎达到同等体积磁体的最大值,是其自重的780倍。
方形磁铁与圆形磁体类似,当与被吸材料直接吸附时,中心Pc≈1,即处于最大磁能积工作点附近,吸力会达到同等体积磁体的最大值

如果是多极充磁,吸力会完全不一样,多极充磁的吸力会远大于单极充磁(与吸附物小间距的前提下)。为什么同体积的磁铁做成多极充磁后,吸力会变化这么大,原因在于吸附面积S不变,而通过被吸物的磁通密度B值增加了很多,通过下面的磁力线图可看出,多极充磁的磁体,磁力线通过铁片的密集度明显增加。还是以N35 D10*6的磁铁为例,做成双极充磁,FEA仿真吸附铁板的吸力约为自重的1100倍。由于磁铁做成多极充磁之后,每极相当于一个更细长的磁铁,其Pc值已变化,不能再按整体尺寸的Pc值计算,所以其最佳尺寸也不再是H/D≈0.6,而是更扁平状的磁铁,具体尺寸与多极充磁方式和极数有关。

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