Электромагнитные устройства в периферийных устройствах.
Периферийное устройство - часть технического обеспечения, конструктивно отделенная от основного блока вычислительной системы.
Периферийные устройства имеют собственное управление и функционируют по командам центрального процессора.
Периферийные устройства предназначены для внешней обработки данных, обеспечивающий их подготовку, ввод, хранение, управление, защиту, вывод и передачу на расстояние по каналам связи.
Целесообразно классифицировать ЭМУ по их функциональному назначению в аппаратуре. Такая классификация позволит, сгруппировать ЭМУ.
По основному функциональному назначению в аппаратуре применительно к РЭА и автоматике ЭМУ можно условно разделить на три группы.
1. Электромагнитные приводы и механизмы: силовые приводы и механизмы; приводы управления; программные механизмы; шаговые ЭМУ и двигатели; ЭМУ аппаратуры магнитной записи (АМЗ); ЭМУ внешних устройств ЭВМ.
2. Коммутирующие ЭМУ: коммутирующие устройства низкочастотной (НЧ), высокочастотной (ВЧ) 'и сверхвысокочастотной (СВЧ) энергий; электромагнитные выключатели и клапаны; золотниковые и распределительные устройства; электромагнитные муфты сцепления и переключения.
3. Тормозные, фиксирующие и блокирующие ЭМУ: электромагнитные тормозные муфты; фиксирующие, стопорные и блокирующие ЭМУ; электромагнитные замки и защелки.
Электромагнитные устройства далеко не исчерпываются указанным перечнем. Однако даже ограниченный перечень показывает, насколько различно их назначение и выполняемые ими функции. Здесь лишь отметим, что ЭМУ, как правило, осуществляют пространственные перемещения элементов изделия, совершая при этом механическую работу. ЭМУ строятся на базе электромагнитов переменного и постоянного тока.
Системы левитации
Одним из видов левитации – свободного «парения», бесконтактного подвеса тел в локальном объеме пространства, является магнитный подвес (МП), сущность которого в том, что сила тяжести тела и действующие на него дестабилизирующие силы уравновешиваются силами, создаваемыми магнитными или электромагнитными полями; подвешенное тело не имеет механического контакта с опорами и, следовательно, отсутствует механическое трение. Это открывает широкие возможности использования МП в качестве прецизионных бесконтактных опор, для центрирования и устойчивого удерживания тел в состоянии левитации в самых разнообразных устройствах, приборах, машинах современной науки и техники:
контактно – измерительной технике – в приборах измерения параметров движения, автоматических весах, для бесконтактного подвеса прецизионных чувствительных элементов;
приборостроении – в устройствах или приборах для бесконтактного центрирования или для удерживания массы во взвешенном состоянии, для подвески подвижной системы счетчиков электроэнергии, прецизионных стабилизаторах электрического тока, расходомерах, плотномерах;
электротехнике – в высокооборотных электрических машинах для комбинированного магнитного подвеса ротора (магнитные подшипники), электрических машинах с шаровым ротором, электродвигателях – маховиках и маховичных накопителях энергии, электрических машинах с левитирующим дисковым ротором, электроприводах устройств перемещения по линейным или угловым координатам;
электромашиностроении – в гиродвигателях, гиростабилизаторах для магнитной стабилизации ротора (осевой и радиальной);
машиностроении и приборостроении – в устройствах балансировки роторов и узлов приборов, ультрацентрифугах, вакуумных насосах, турбокомпрессорах, аэродинамических трубах;
космической технике – в системах ориентации, переориентации и стабилизации космических аппаратов и орбитальных станций, например, в шаровых электродвигателях – маховиках, в гироскопах – гиродинах;
гироскопических приборах – в гироскопах, приборах основанных на использовании гироскопического эффекта, для обеспечения минимального углового взаимодействия взаимно перемещающихся частей;
транспортных средствах – для левитации наземного транспорта, в маховичных ЭД;
металлургии – для бестигельной плавки сверхчистых металлов в вакууме или инертных средах;
научных исследования – при изучении аэрозольных систем, в приводах молекулярных вакуумных насосов и др.
Применение МП позволяет практически исключить механическое трение и износ в опорах; при этом не требуется смазка, что особенно важно для устройств, работающих в условиях глубокого вакуума и низких температур, отсутствует шум, достигается высокая безотказность, долговечность, сохраняемость.
Экранирование электромагнитных полей.
За несколько последних десятилетий сформировался новый фактор окружающей среды – электромагнитные поля (ЭМП) антропогенного (искусственного) происхождения. Масштабы электромагнитного загрязнения окружающей среды стали столь существенны, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества.
Многие специалисты относят ЭМП к числу сильнодействующих экологических факторов, приводящих к катастрофическим последствиям для всего живого. Особенно резко напряженность полей возросла вблизи ЛЭП, радио- и телестанций, средств радиолокации и радиосвязи (в т.ч. мобильной и спутниковой), различных энергетических и энергоемких установок, городского электротранспорта.
Результатом продолжительного воздействия ЭМП даже относительно слабого уровня могут быть: раковые заболевания, изменение поведения, потеря памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера, синдром внезапной смерти внешне здорового ребенка, угнетение половой функции и многие другие состояния, включая повышение уровня самоубийств в крупных городах.
Особое место занимает опасность воздействия ЭМП для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом. Если суммировать электромагнитные излучения (ЭМИ) всех приборов на планете, созданных человеком, то они превысят уровень естественного геомагнитного поля Земли в миллионы раз.
Воздействие излучения электромагнитного поля на организм человека не фикция, а научный факт!
Для обеспечения технической защиты здоровья людей от негативного воздействия электромагнитных излучений крайне высоких частот (в диапазоне от 5 до 800 ГГц) применяют; экранирование электромагнитных полей.
Экранирование электромагнитных полей является актуальной задачей информационной безопасности, электромагнитной совместимости, электромагнитной экологии и т.д. Одним из путей проникновения электромагнитных помех во вторичные цепи является наличие емкостной и/или индуктивной связей между цепями. Ослабление связи достигается экранированием электромагнитных полей. Для ослабления электрического поля обычно используются конструкции из высокопроводящих материалов. Ослабление магнитного поля производят с помощью экранов из ферромагнитных материалов. Высокочастотные поля экранируют ферромагнитными материалами, либо высокопроводящими немагнитными материалами.
Как правило, такие материалы являются достаточно дорогими, поэтому экранирование помещений является дорогостоящим решением. В последнее время появились композиционные материалы, которые могут быть эффективным и достаточно дешевым решением.
Одним из интересных решений является;
EMI35
Назначение:
Экранирование оборудования в пластмассовых корпусах от воздействия электромагнитных полей и снятия электростатических зарядов путем нанесения на внутренние поверхности.
Свойства:
EMI 35 - это препарат на базе медного порошка, обладающий хорошей прилипаемостью к пластмассам. Создает тонкий токопроводящий слой, отличающийся стабильностью характеристик. Высыхает на поверхности в течении 30мин.
Применение:
Измерительное оборудование, RF-техника, телекоммуникации, радиосвязь и т.п. Перед употреблением хорошо перемешать препарат, энергично встряхивая баллончик до момента освобождения мешающего шарика. Наносить на сухие и чистые поверхности при комнатной температуре. По окончании работы баллон перевернуть вверх дном и нажимать клапан до момента, когда будет выходить только воздух. В случае закупорки клапана следует его замочить в ацетоне, скипидаре и т.п.
Использованные материалы:
1. Иннет страницы
2. Справочник Л.А. Казаков «Электромагнитные устройства РЭА»; Москва «Радио исвязь» 1991г.
3. Преображенский А.А., Шамрай Б.В. «Электромагнитные устройства информационно измерительной техники: Учебник для вузов » Москва В.Ш. 1982г.