Co powoduje tarcie w łożyskach magnetycznych?

9

Łożyska magnetyczne działają poprzez lewitowanie obracającego się wału, dzięki czemu nie styka się on z jego podporami. To znacznie zmniejsza tarcie systemu.

W całej literaturze, którą widziałem na temat łożysk magnetycznych, łożyska są opisywane jako „niskie tarcie”, a nie „brak tarcia”.

Wikipedia

... nie cierpią na zużycie, mają niskie tarcie ...

Synchronia

... nie cierpią na zużycie, mają niskie tarcie ...

Steorn

... łożysko o niskim tarciu ...

Calnetix

... wyjątkowo niskie tarcie i zużycie ...

Wydawałoby się, że nie będzie tarcia, ponieważ magnesy powstrzymują obracający się wał przed dotknięciem czegokolwiek.

Skąd bierze się tarcie w łożyskach magnetycznych?

Hazzey
źródło

Odpowiedzi:

4

Same łożyska mogą mieć idealnie tarcie zerowe, ale nadal będą występować pewne straty energii obrotowej w całym układzie.

Nawet jeśli próżnia była idealna, wszystko, co przewodzi elektryczność nawet trochę, staje się transformatorem wtórnym w obecności zmiennych pól magnetycznych. Przewodzenie materiału w obracającym się przedmiocie rozproszy moc z powodu prądów wirowych wywołanych przez dowolne zewnętrzne pole magnetyczne, w tym ziemskie. Oczywiście w łożysku magnetycznym występują silne pola magnetyczne. Nawet niewielka asymetria w tym polu spowoduje pozorne przemienne pole magnetyczne do części wirującej.

Działa to również w odwrotnej kolejności. Jeśli wirująca część jest namagnesowana, wówczas wszystko, co przewodzi na zewnątrz, rozproszy pewną moc.

Małe nierówności i asymetrie w polach magnetycznych zarówno elementów mocujących, jak i elementów obrotowych są bardzo trudne do uniknięcia. Trudno też uniknąć materiałów przewodzących. Ostatecznie najlepszym kompromisem inżynieryjnym jest zazwyczaj zaakceptowanie niewielkich strat.

Olin Lathrop
źródło
4
W przypadku łożyska w próżni wydaje się, że użycie terminu „tarcie” jest mylące. Jest to „strata”, ale nie ma tarcia. Może to być po prostu konwencja. W innych typach łożysk tarcie jest źródłem strat.
hazzey
6

Istnieją dwa rodzaje strat w łożyskach magnetycznych: wiatr i straty elektromagnetyczne. Straty wiatrowe lub aerodynamiczne to rozpraszanie energii obrotowej z powodu lepkości powietrza lub innych gazów uwięzionych między wirującymi i stacjonarnymi częściami układu. Efekty te są bardziej znaczące w zastosowaniach o dużej prędkości i wyraźnie nie występują w próżniowo zamkniętej komorze. Straty elektromagnetyczne mogą pochodzić z histerezy i / lub prądów wirowych w magnesach. Efekty te mają związek ze zmianą strumienia magnetycznego z powodu obracających się materiałów ferromagnetycznych. Poniżej znajdują się niektóre odniesienia, które uznałem za przydatne.


Bibliografia:

andrewhunter
źródło
idealny byłby wówczas wałek nadprzewodnika w prawdziwej próżni?
maniak zapadkowy