文档介绍：磁阻尼实验报告
篇一:电磁阻尼摆
由金属板做成摆锤的单摆,当摆动过程中摆锤在磁铁两磁极间往复通过时,对摆锤面的某一局部范围而言,磁通量发生变化,因而产生感应电动势,进而产生感应电流,这就是涡电流。按楞次定律,涡电流的磁场与原磁场的作用,阻碍摆锤的运动,因此,金属摆总是受到一个阻尼力的作用,就像在某种粘滞介质中摆动一样,很快地停止下来
,这种阻尼起源于电磁感应,故称电磁阻尼。若是开口摆锤,涡电流减小,阻尼作用也减小。操作说明:1、没有磁场时,让阻尼摆作自由摆动,可观察到阻尼摆经过相当长的时间才停止下来。 2、当阻尼摆在两磁极间前后摆动时,阻尼摆会迅速停止下来,说明了两极间有很强的磁阻尼。3、将带有间隙的类似梳子的非阻尼摆代替阻尼摆作上述实验,不论有没有在两磁极,其摆动都要经过较长的时间才停止下来。
电磁阻尼现象源于电磁感应原理。宏观现象即为:当闭合导体与磁铁发生相对运动时,两者之间会产生电磁阻力,阻碍相对运动。这一现象可以用楞次定律解释:闭合导体与磁体发生切割磁感线的运动时,由于闭合导体所穿透的磁通量发生变化,闭合导体会产生感生电流,这一电流所产生的磁场会阻碍两者的相对运动。其阻力大小正比于磁体的磁感应强度、相对运动速度等物理量。
电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合,例如电度表、电磁制动机械,甚至磁悬浮列车等。为了简单可靠地增加系统的稳定性、,采用直流电工作。通过分析发现,电磁阻尼器线圈内由于转子涡动时变化的磁场而产生的波动电流与转子位移间的相位差是产生阻尼的原因,推导了波动电流、阻尼系数的计算公式。实验结果显示该阻尼器提供的阻尼能够有效地抑制共振振幅。依靠电磁阻尼原理将传统的ABS刹车系统进行了改造,以适应电动汽车的刹车制动。并在一些细节上对传统的ABS进行了优化。
相比较传统ABS的优点:
,从踩下刹车系统就开始工作,开始时间比较传统ABS快;
,不会有刹车片的磨损。因为不会有刹车片的磨损,也就不会因为刹车板在工作是因为磨损而碳化失灵;
,本系统采用的刹车系统使用线刹(即一直维持在20%的滑移率) 通过改变电磁铁线圈中电流,不但可以改变电磁力的大小,而且可以改变电磁力的方向。因此,可基于电磁铁设计汽车主动悬架系统。汽车磁悬浮主动悬架系统的工作原理,主动悬架系统的机械部分由工作缸筒、永磁体和铸钢体等组成。控制系统由电子元件、超声波传感器、控制器、功率放大器和线圈组成。由超声波传感器检测位移激振
信号,该信号转换成电信号后经过控制器处理,来调整线圈电压的大小,使作用在铸钢体上的力发生变化,达到调整系统刚度和阻尼系数的目的。为了克服主动悬架系统中电磁力控制稳定性差和电磁悬浮刚度小等缺点,可采用弹簧和电磁力共同构成悬挂系统的刚度,仿真结果表明,由于电磁悬浮主动悬架系统的控制器参数可调,使得该系统具有很好的动力可调特性,其刚度和阻尼在线可调。但电磁悬浮技术在汽车主动悬架中的应用还有许多问题需要进一步研究,如系统参数优化,控制策略和算法,电磁悬浮系统的工程实现等。
篇二:磁阻尼和动摩擦系数的测定
磁阻尼和动摩擦系数的测定
【实验目的】
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、动摩擦系数的概念。【实验原理】

当大块金属与磁场有相对运动或处在变化磁场中时,会产生电磁感应现象,在金属块内会激起感应电流,由楞次定律可以判定,感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因,因此金属块的运动要受到与运动方向相反的阻力—即感应电流受到的磁场安培力作用。感应电流产生的机械效应即为磁阻尼现象。

磁性滑块在非铁磁质良导体斜面上匀速下滑时,滑块受的阻力除滑动摩擦力FS外,还有磁阻尼力FB。
设磁性滑块在斜面处产生的磁感应强度为B;滑块与斜面接触的截面不变,其线度为l。当滑块以匀速率v下滑时,可看作斜面相对于滑块向上运动而切割磁感应线。由电磁感应定律,在斜面上的切割磁感应线部分将产生电动势E=Blv,如果把由于磁感应产生的电流流经斜面部分的等效电阻设为R,则感应电流应与速度v成正比,即为I?
BlvR
,此时斜面所受
到的安培力F正比于电流I,即为F∝I。而滑块受到的磁阻尼力FB就是斜面所受安培力F的反作用力,方向与滑块运动方向相反。由此推出:FB应正比于v,可表达为FB=Kv(K为常数,将它称为磁阻尼系数)。因为滑块运动是匀速的,故它在平行于斜面方向应达到力平衡,从而有
Wsin??Kv??Wcos?(