Бекетов В.Н. 1 , Москалёв В.Н. 1 , Огурцов А.В. 1 , Таранов...

«ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ МАГНИТНЫЕ СИСТЕМЫ СТУПЕНЧАТОГО ТИПА С

ПРИМЕНЕНИЕМ УНИПОЛЯРНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ

МАГНИТОВ»

Бекетов В.Н.1, Москалёв В.Н.1, Огурцов А.В.1, Таранов Д.В.1,Таскаев С.В.2, Бучельников В.Д.2, Бычков И.В.2,

Каневский Е.И.3

1ООО «ПОЗ-Прогресс», г. Верхняя Пышма, 2Челябинский государственный университет, г. Челябинск,

3 ФГУП «НПП «Исток»¸г. Фрязино

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

ООО «ПОЗ-Прогресс» 624092 Свердловская область, г. Верхняя Пышма, ул. Петрова , 59

т. +7(34368) 41065, 41265, 49165, +7(343)3836265www.poz-progress.ru

F. Bloch, et al. IEEE Trans. on Magnetics. v.34 №5 September 1998. pp. 2465-2468

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Herbert A. et al. Adjustable Multi-Tesla Permanent magnet Field Sources. IEEE 1993.

Структура БИТТЕРА(HALBACH-структура)

МАГНИТНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ HALBACH-структуры

CERN COURIERMar 22, 2002Record-breaking magnet has five-tesla fieldВ=4,3 Тл (при комнатной температуре)Масса иагнитов m≈3 кгРабочий зазор: Ø6х2,8 мм

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

CERN COURIERAug 29, 2001Magnets become more compactB=4.45 Тл (при -25ºС)В=3,9 Тл (при 20ºС)Рабочий зазор: Ø6х150 мм

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Магнитная система М3-14х12 “COOLER”

Габаритные размеры Dxh, мм: 148х130Размеры рабочей зоны dxh, мм: 14х12Масса магнитов, кг: 3,8Масса системы, кг: 10,5Среднее значение магнитной индукции, Тл: 1,86±0,04

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Магнитная система М3-14х12 “COOLER”

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Магнитная система М3-14х12 “COOLER”(рабочий зазор)

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Результат двухмерного компьютерного моделирования МС М3-14х12 “COOLER”

Распределение индукции магнитного поля над отдельными полюсами МС

“COOLER”

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Распределение индукции магнитного поля в рабочем зазоре МС “COOLER”

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

МАГНИТНАЯ СИСТЕМА М3 «МАТРЁШКА»

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Размеры МС, Dxh: 82х100 ммМасса МС, кг: 4,173 Масса магнитов, кг: 2,079

МАГНИТНАЯ СБОРКА ОДНОГО ПОЛЮСА

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Материал: Nd-Fe-BРазмеры блока Dxh, мм: 72x31Масса магнитов, кг: 1,039Остаточная индукция материала магнитов Br, Тл: 1,25

СХЕМА СБОРКИ ПОЛЮСА МС «МАТРЁШКА»

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

МАГНИТНАЯ СБОРКА ОДНОГО ПОЛЮСА МС «МАТРЁШКА»

• Фото матрёшки 1

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Поверхностная индукция в центре полюса В=(0,93 ± 0,05) Тл

ОСНАСТКА ДЛЯ СБОРКИ ПОЛЮСОВ МС «МАТРЁШКА»

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

РАСЧЁТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИИ МП НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ ОТДЕЛНОГО ПОЛЮСА МС «МАТРЁШКА»

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

РАСЧЁТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИИ МПВ РАБОЧЕМ ЗАЗОРЕ МС «МАТРЁШКА»

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Распределение индукции магнитного полянад поверхностью отдельных полюсов

магнитной системы М3 "Матрёшка", мТл

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

Распределение индукции магнитного поля

в рабочем зазоре магнитной системы М3 "Матрёшка", мТл

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ• Разработан и изготовлен ряд магнитных систем с

использованием монолитных униполярных кольцевых магнитов:

- системы для установок магнитного охлаждения- полюса для магнитной дефектоскопии- мера магнитной индукции- магнитная система клапана выдоха аппарата

искусственного дыхания- полюса магнитных сепараторов• Использование монолитных униполярных

кольцевых магнитов существенно упрощает сборку магнитных систем на основе структуры Биттера (Halbach) и является эффективным способом замены сегментных магнитных элементов

• Полученные экспериментальные данные по величине индукции над поверхностью полюсов и в зазоре магнитных систем показывают хорошее совпадение с расчётными

XVII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПОСТОЯННЫМ МАГНИТАМСуздаль, сентябрь 2009

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• [1] F. Bloch, at al. IEEE Trans. on Magnetics. v.34 №5 September 1998. pp. 2465-2468.

• [2] Bitter F. Rev. Sci. Instr. 1936 vol. 7. p. 497.

• [3] Кольм Г., Фриман А. Сильные магнитные поля. УФН, 1966 т.88. с. 703-723.

• [4] Бекетов В.Н., Москалёв В.Н. и др. Новые униполярные и многополюсные кольцевые магниты. МКПМ 17. Тезисы. Сентябрь 2009 г.

• [5] S.V. Taskaev, V.D. Buchelnikov, I.V. Bychkov, V.N. Beketov, D.V. Taranov. The 3rd International Conference of IIR on Magnetic Refrigeration at Room Temperature, Des Moines, Iowa, U.S.A., 2009.

СПАСИБО

ЗА

ВНИМАНИЕ!