Electroimán

Los electromagnets son imanes alimentados por electricidad, creando campos magnéticos controlables, y la resistencia del campo magnético depende de factores principales como el número de giros del cable, la intensidad de corriente, así como el material central. Los electromagnets se utilizan ampliamente como componentes de dispositivos eléctricos, como motores, generadores, solenoides electromecánicos, relés, altavoces, discos duros, máquinas MRI y MRT, levitación magnética (maglev), instrumentos científicos, elevación y mantenimiento y equipo de separación magnética.

Descripción

Los electromagnets generalmente consisten en núcleo (ya sea sólido o laminado), bobina, yugo (opcional), carcasa, terminales, controlador de circuito y fuente de energía, y comenzarán a producir campos magnéticos cuando las corrientes eléctricas fluyan a través de bobinas hechas de conductores o cables huecos. El principio de trabajo depende de la relación entre las corrientes eléctricas y los campos magnéticos, y la resistencia del campo magnético se puede controlar ajustando la corriente eléctrica. Como puede saber, hay muchas formas de clasificar los electromagnets. Una forma es clasificar por el tipo de fuente de alimentación, DC, AC y potencia pulsada, y la otra forma es clasificar por el tipo de cables de la bobina. Los electromagnets tienen grandes miembros de la familia a continuación:

• √ Electromagnets resistentes
• √ Electromagnets superconductores
• √ Electromagnets híbridos
• √ Electromagnets solenoides
• √ Electromagnets toroidales
• √ Electromagnets del émbolo
• √ Levantamiento de electromagnets
• √ Electromagnets rotativos

Fabmann suministra grandes electromagnets que pesan de unos pocos kilogramos a pocas toneladas, y nuestras bobinas están hechas principalmente de conductores huecos, tiras de cobre y bobinas de heridas de alambre. Nos centramos mucho en el diseño personalizado para los imanes prototipos a la producción de volumen, somos capaces de manejar los imanes más sofisticados. Para hacer electromagnets de alta precisión, requiere una gran experiencia y un conocimiento profundo de todo el proceso de fabricación. Además, todos los componentes críticos se fabrican en nuestras propias instalaciones para mantener la tolerancia ajustada requerida. Fabmann se compromete a proporcionar electromagnets personalizados para la terapia de protones, la investigación y el desarrollo del acelerador de partículas, la física nuclear, la aeroespacial, la medicina nuclear y otros campos científicos, y nuestros electromagnets personalizados incluyen RFQ, DTL, IH-Buncher, cámaras de vacío de alta frecuencia, ondulador de ruido y lino de protones.

Consideración de diseño

El diseño es impulsado por la aplicación y, por lo tanto, todos los aspectos se tendrán en cuenta, y el equipo de ingeniería de Fabmann siempre se centra en lo siguiente:

• √ Permeabilidad del núcleo, es una propiedad crucial del material central, ya que afecta la resistencia del campo magnético generado por el electromagnet. Vale la pena señalar que los núcleos de material de permeabilidad relativa alta no se adaptan a todas las aplicaciones. De hecho, los electromagnets más fuertes, como los electromagnets superconductores y los electromagnets pulsados, con corriente eléctrica muy alta no usan núcleos de hierro.
• √ No linealidad y saturación, son propiedades importantes de los materiales magnéticos que afectan el comportamiento de los electromagnets. La no linealidad de los materiales magnéticos se explota en dispositivos como transformadores e inductores, donde permite el almacenamiento y liberación de energía magnética. La saturación se utiliza en aplicaciones como la grabación magnética, donde proporciona una forma de almacenar información en forma de dominios magnéticos.
• √ Campo residual y mitigación, puede hacer que el electroimán requiera más energía para alcanzar la resistencia del campo magnético deseado, reduciendo su eficiencia. También puede causar pérdidas de histéresis, que son pérdidas de energía debido a la no linealidad del material magnético. Además, puede causar interferencia, en aplicaciones como grabación magnética e imágenes médicas, el campo residual puede interferir con la lectura y la redacción de datos o distorsiones.
• √ Ringing, puede conducir a un mayor consumo de energía debido a la energía disipada en las oscilaciones, y el campo magnético oscilante generado por el sonar puede interferir con otros dispositivos electrónicos cercanos. El timbre de alta amplitud puede causar daños a los componentes del electromagnet, como el aislamiento de la bobina o los dispositivos de conmutación. Además, puede reducir la eficiencia general del electroimán al causar pérdidas de energía e inestabilidad.
• √ Recocido magnético, es un proceso de tratamiento térmico que mejora las propiedades magnéticas de los materiales ferromagnéticos, como el hierro y el acero, y el proceso está diseñado para calentar el material a una temperatura alta por encima de su punto curie, donde pierde sus propiedades ferromagnéticas, y luego enfriarlo lentamente en un campo magnético controlado. Este proceso alinea los dominios magnéticos dentro del material, lo que resulta en propiedades magnéticas mejoradas.
• √ Campo uniforme, un campo magnético uniforme generalmente significa que la amplitud y la dirección del vector de la densidad de flujo magnético son casi lo mismo en un volumen de interés. En la práctica, un ingeniero de diseño magnético examina el rango de distribución de los componentes principales de campo - BX, o, o, BZ en el sistema de coordenadas cartesianas - en el volumen de interés para evaluar el campo
• uniformidad.
• √ Eficiencia, un buen diseño de electromagnet significa alta eficiencia, y los beneficios de los diseños magnéticos eficientes son multifacéticos. Incluye operación de región lineal, minimización de reticencia magnética, minimización de pérdida, distribución uniforme del flujo magnético, ancho de pulso y amplitud
• √ Inestabilidad: en los sistemas de levitación magnética, el campo residual puede afectar la estabilidad del objeto levitado.
• √ La apertura de trabajo, el espacio de aire de trabajo entre los postes, que puede incluir el tamaño requerido del área transparente del haz, el grosor de la cámara de vacío y el espacio de aire de instalación.
• √ Resistencia al campo magnético central
• √ Longitud magnética
• √ El alcance del área de campo útil, que se refiere al espacio requerido para el área transparente del haz en el imán
• √ Discecisión del campo magnético entre imanes, que se refiere a la desviación cuadrada media de la raíz de la discreta del campo magnético integrado entre cada imán similar
• √ El estado operativo del imán, ya sea que la excitación del imán sea DC o pulsante
• √ Restricciones de tamaño de espacio
• √ SEGURIDAD

Electroimanes personalizados

El concepto y el diseño son muy poderosos si está respaldado por una experiencia sólida, nuestro equipo de diseño interno está muy integrado con las pruebas de equipo de producción y de laboratorio, y nuestro equipo tiene una experiencia sólida en la validación de sus modelos antes de hacer citas. Debido a esta capacidad especial, podemos tomar una decisión actual para usted con respecto a la capacidad de fabricación, eficiencia y repetibilidad, desde las primeras etapas de diseño hasta productos terminados. Fabmann trabaja con varios proveedores de materiales de primer nivel para desarrollar electroomagnet personalizado, y nuestros ingenieros y diseñadores pueden crear soluciones adaptadas a sus necesidades de aplicación específicas. Nuestro equipo de ingeniería de productos realizará un análisis cuidadoso de la demanda de su aplicación, y luego seleccionará los materiales apropiados, las técnicas de fabricación, la solución de ensamblaje y el proceso de prueba de validación para lograr un rendimiento, eficiencia y confiabilidad superiores en comparación con las opciones estándar. Nuestra misión es ofrecer electromagnets personalizados de alta precisión para aplicaciones exigentes donde el control preciso y el rendimiento optimizado son críticos. Los miembros de nuestra familia de electromagnet son:

Electroimán dipolo

Electromagnet cuadrupolo

Imán de sextupole

Imán de octupole

Electroimán solenoide

Imán de escaneo

Imán corrector

Pateador

Eletromagnet de tabique

Wiggler y Undulato

Electroimán personalizado

 

Proceso de producción

La producción de electromagnet es un proceso de fabricación muy sofisticado, y Fabmann está dedicado en la investigación y el desarrollo, fabricación y ensamblaje de equipos de aceleradores de partículas que incluye varios tipos de electromagnets, bobinas, RFQ, DTL, grupo, onduladores, terminales de equipos experimentales de línea de haz.

Equipo de producción

Fabmann está trabajando con el mejor especialista en electromagnet, y tenemos las siguientes instalaciones de producción como internas.

• √ Máquina de estampado hidráulico
• √ Centro de mecanizado de cinco ejes,
• √ Centro de mecanizado de tres ejes
• √ Máquina de torno CNC
• √ Máquina de soldadura de arco de arco, máquina de soldadura blindada por gas, robot de soldadura
• √ Equipo de corte láser y plasma
• √ Máquina de corte de alambre de velocidad media y máquina de corte de alambre de alta velocidad
• √ hornos de soldadura de vacío y horno de soldadura blindada por hidrógeno
• √ horno de fundición al vacío
• √ Máquina de vacío
• √ Hornos de calefacción y curado
• √ Máquinas de devanado vertical y horizontal, y máquina de devanado 3D, máquina de devanado de precisión, máquina de devanado superconductor
• √ Máquina de limpieza ultrasónica
• √ Refrigeradores de agua industrial con una potencia de enfriamiento de 66kw

Proceso de producción

Los electromagnets están diseñados para usar la corriente eléctrica para generar campo magnético, y el proceso de producción incluye pocos pasos y cada paso consiste en subpasos. Para hacer una producción de sonido, cada electroimán pasará por un proceso de producción sofisticado, así como pruebas integrales tanto en el componente como en el producto completamente ensamblado. A continuación se muestra un proceso de producción para un dipolo o imanes cuádrupolo típicos.

√ Comprender el requisito de diseño y función, y nuestros ingenieros harán un análisis completo de sus requisitos antes de la selección de material.

√ Cuantificar el requisito técnico, como la resistencia al campo magnético, el aumento de la temperatura, el espacio de aire, la resistencia nominal, el consumo de energía, la potencia instantánea máxima, la dimensión física, el peso.

√ Preparación del material basada en la resistencia y el tamaño del campo magnético deseado, y esto dictará el tipo y la cantidad de materiales necesarios. Esta parte es crítica para hacer imanes de buena calidad, y decide cómo elegir los siguientes materiales de componentes clave:

• 1. El material del núcleo debe estar hecho de hierro, acero u otros materiales ferromagnéticos porque puede mejorar la resistencia al campo magnético, limitar el flujo magnético, reducir la renuencia, proporcionar soporte mecánico y facilitar la disipación del calor en los electromagnets. Por lo tanto, elegir el material y el diseño del núcleo correcto es crucial para optimizar el rendimiento y la eficiencia de los electromagnets para las aplicaciones deseadas.
• 2. El calibre y el tipo de alambre o el tipo de conductor hueco y la dimensión porque la dimensión determina la cantidad de corriente que puede manejar la bobina, y el tipo de cable (cobre, aluminio, etc.) afecta su conductividad, resistencia y disipación de calor.

√ Bobinado y aislamiento de la bobina, es el componente fundamental de un electroimán, responsable de generar y controlar el campo magnético en términos de dirección del campo magnético y resistencia al campo.

√ Ensamblaje, asegure la bobina al núcleo, y la bobina debe estar firmemente unida al núcleo para evitar el movimiento y garantizar una generación óptima de campo magnético. Además, se requiere el ensamblaje de la carcasa para proteger la bobina y el núcleo, y para facilitar el uso e instalación del electroimán.

√ Prueba y calibración, mida la resistencia del campo magnético y asegúrese de que cumpla con las especificaciones deseadas, y este proceso es fundamental para examinar todas las especificaciones deseadas se logran y, por lo tanto, se prestará atención adicional a factores como resistencia a la resistencia a aislamiento, inductancia, aumento de temperatura.

En resumen, el proceso de producción del electroimán incluye selección de material, preparación, ensamblaje y pruebas. A través del flujo de proceso apropiado y el estricto control de calidad, se pueden lograr productos de electromagnet con rendimiento estable y calidad confiable.

Instalación de prueba

• √ Equipo de medición de punto
• √ Equipo de medición de rotación
• √ Máquina de medición vertical con fuente de alimentación de CC
• √ Instrumento de medición de tres coordenadas
• √ Máquina de medición de tres ejes de tres coordenadas
• √ Equipo de detección de fugas de vacío, detectores de fuga del espectrómetro de masas de helio
• √ Equipo de prueba de alta frecuencia, analizador de red
• √ Detector de defectos ultrasónicos
• √ Instrumento de medición de permeabilidad magnética
• √ Medidor de medición de aspereza
• √ Probador de voltaje de vuelta a giro
• √ Tester de voltaje de impulso de devolución de devolución
• √ Probador de voltaje de frecuencia de potencia

Control de calidad

La prueba de electromagnet es un proceso de control crítico para verificar si su función cumple con el diseño original. Dado que la producción involucra más de diez soluciones de producción diferentes, y las pruebas relevantes se requieren para verificar si cada proceso de producción está calificado. Todos sabemos que la calidad de un electroimán se juzga por su resistencia magnética, rendimiento y durabilidad, y mientras tanto, la apariencia, la calidad de la bobina y el rendimiento eléctrico del electromagnet también son factores importantes para medir su calidad. Un buen electromagnet debe soportar una carga de prueba extensa, y no será propensa a la descomposición magnética o la degradación del rendimiento, y la durabilidad del electroimán se puede predecir examinando la composición del material y el proceso de fabricación del electromagnet. Además, el núcleo y la bobina son componentes importantes y, por lo tanto, una verificación exhaustiva en el núcleo y la bobina es parte crítica de la evaluación de la calidad del electroimán.

Para verificar la calidad de producción, Fabmann pasará por más de 15 parámetros de prueba diferentes para cada electroimán personalizado, y a continuación se encuentra el resumen de qué pruebas se llevan a cabo antes de la entrega:

• √ Inspección visual
• √ Comprobación de dimensión
• √ Detección de resistencia al conductor
• √ Prueba de cortocircuito de giro
• √ Dimensión, control eléctrico y mecánico en el conductor hueco antes del enrollamiento
• √ Medición de la velocidad de flujo de agua
• √ Prueba de caída de presión de agua
• √ Comprobación de resistencia de aislamiento
• √ Detección de resistencia a voltaje
• √ Medición de inductancia
• √ Comprobación del interruptor térmico
• √ Verifique el aumento del núcleo del aumento de la temperatura
• √ Verifique el aumento de la temperatura en la bobina
• √ Verificación de polaridad magnética
• √ Detección de campo magnético
• √ Comprobación de medición de componentes clave (medidas de tres coordenadas)

Inspección visual

Comprobación de dimensión

Prueba de resistencia eléctrica

Prueba de voltaje de giro para girar

Prueba mecánica del conductor hueco

Control de la presión del agua

Comprobación de inductancia

Prueba de resistencia de voltaje

Control del interruptor térmico

Verificación de polaridad magnética

Detección de campo magnético

Tres medidas de coordenadas

Pulse girar para girar la prueba

Prueba de resistencia a aislamiento

Verificación de aumento de la temperatura del núcleo y la bobina

Gestión de proyectos profesionales

Los electromagnets personalizados son productos muy exigentes que requieren un campo especial de experiencia, y nos especializamos en electromagnets personalizados diseñados y producidos según los requisitos de los clientes. Cada vez que se requiere un tamaño especial, campo magnético o fuerza, se requiere una mayor resistencia al calor, Fabmann puede ayudarlo a diseñar y fabricar de acuerdo con sus requisitos. La personalización realmente requiere parámetros bastante completos:

• √ La fuerza de potencia y sujeción, incluidos los efectos del calor,
• √ Fuerza sobre la brecha (entre el electromagnet y la pieza de trabajo ferromagnética)
• √ Impacto en las superficies de trabajo
• √ Gestión de calor y medio ambiente, calefacción óhmica debido a la resistencia de los devanados
• √ Dimensión especial para que coincida con la aplicación del cliente
• √ Campo preciso, curva magnética especial
• √ Materiales

Gestión de proyectos Fabmann

Nuestro servicio de fabricación personalizada incluye los siguientes procedimientos:

• √ Consulta inicial, Fabmann adopta un enfoque colaborativo para trabajar con su equipo para lograr una comprensión profunda de sus requisitos de diseño.
• √ Diseño e ingeniería, según los criterios de rendimiento deseados, nuestro equipo seleccionará los materiales más adecuados, el diseño para la fabricación y creará modelos térmicos de su diseño.
• √ Confirmación de simulación y especificación
• √ Producción, basada en la finalización de la validación de diseño y la simulación de computadora, nuestros ingenieros trabajan en estrecha colaboración con el líder del proyecto para mapear el plan de producción, y la producción se llevará a cabo estrictamente de acuerdo con la especificación.
• √ Prueba y verificación de calidad, se realizarán pruebas y controles integrales inmediatamente después de la finalización de la producción, cubriendo la prueba de campo magnético, inductancia, resistencia, hipot, medición y pruebas térmicas.
• √ Embalaje y entrega, proporcionamos una solución de embalaje personalizada para asegurarnos de que nuestros productos puedan soportar el transporte de larga duración.

Fabmann ofrece servicios completos de gestión de proyectos a su expectativa exacta, y manejamos todo, desde el diseño hasta la evaluación de calidad.