magnetkennlinien
Magnetisierungskennlinien von Permanentmagneten.

Auslegungsbeispiel

Wie gross ist die Induktion im Luftspalt gemäss untenstehender Anordnung?

magnetschnitt
Schnitt des magnetischen Kreises (grün = Permanentmagnet).
permanentmagnet_H_B
Magnetisierungskennline des Permanentmagneten.
  • Bei konstanten Querschnitt und unter Vernachlässigung der Streuung herrscht im ganzen Magnetkreis die gleiche Flussdichte: Bmag = Bluft
  • Die Durchflutung (Θ = w I = Σ H l) ist Null: Sie ist im Luftspalt ist gleich gross wie die im Magnet: Hluft lluft = - Hmag lmag
  • Im Luftspalt gilt auch die Gleichung: Bluft = μ0 Hluft eine Geradengleichung
  • Für das Magnet gilt die Magnetisierungskurve, für die Luftspaltgerade ergibt sich somit folgende Gleichung: Hmag = - Bmag lluft / (lmag μ0)
    Hmag = Bmag - 0.01 m / (0.03 m 1.27 μVs/Am) = Bmag - 265 kAm/Vs => bei 0 A/m ist die Luftspaltinduktion 0 T, bei 100 kA/m wäre die Luftspaltinduktion 0.38 T.
  • Die Flussdichte im Luftspalt und im Magnet sind im Schnittpunkt bei 0.3 T gleich gross.
permanentmagnet_H_B_2
Grafische Lösung mit der Luftspaltgeraden.

Um die magnetische Energie des Permanentmagneten optimal auszunützen, sollten Selten-Erde-Magnete etwa 1 bis 2-mal so dick wie der Luftspalt sein und am besten direkt am Luftspalt angebracht werden.