O matrice Halbach este o configurație unică de magneți permanenți cu polaritate alternativă creată pentru a face câmpul magnetic pe o parte semnificativ mai puternic decât câmpul pe cealaltă parte.
De exemplu: câmpul de mai jos este mai jos decât câmpul de mai sus.
Caracteristici
1. Densitate mare de putere
Magneții Halbach proiectează motoarele minimizează eficient dimensiunea motorului, îmbunătățind în același timp densitatea puterii motorului în comparație cu structurile convenționale ale motoarelor cu magnet permanenți. Acest lucru se datorează faptului că atunci când inelul magnetic Halbach a fost dezasamblat, câmpul magnetic paralel și câmpul magnetic radial s-au suprapus, sporind considerabil puterea câmpului magnetic de pe partea opusă.
2. Rotorul magnetic cu matrice Halbach nu are nevoie de jgheab.
Datorită existenței inevitabile a armonicilor câmpului magnetic al spațiului de aer, structura rotorului fix a motorului convențional cu magnet permanenți ia adesea jgheabul pentru a-și reduce impactul. Datorită distribuției sinusoidale a câmpului magnetic cu defer mare de aer și conținutului scăzut de armonici al motorului Halbach, statorul nu are un jgheab.
3. Pentru realizarea acestui rotor se poate folosi un material fără miez.
Deoarece nu mai există o cerință ca rotorul să ofere o cale pentru materialul magnetic, distribuția unilaterală a câmpului magnetic creată de efectul de autoprotecție al magnetului Halbach permite sistemului să aibă un moment de inerție mai scăzut și o bună performanță atașată.
4. Utilizarea magneților permanenți este mare.
Îmbunătățește utilizarea magneților permanenți, deoarece magnetul Halbach este împărțit în rezultate magnetizate, ceea ce duce la funcționarea magnetului permanent mai mare decât în mod normal mai mult de 0.9.
Tipuri comune
1. Cilindru Halbach Array
Halbach Array tradițional este un cilindru / inel cu un model dipol (2 poli) în spațiul central de aer. În inel, câmpul magnetic este puternic și omogen (linii de câmp paralel) pe toată gaura centrală.
Inelul NdFeB Halbach Array este construit din 8 magneți (fiecare cu o direcție de magnetizare distinctă și aranjați în segmente de arc de 45 de grade). Fiecare segment al arcului este magnetizat în așa fel încât câmpul magnetic să traverseze întrefierul central înainte de a fi „direcționat” prin și în jurul materialului magnet.
Oferim o matrice NdFeB Halbach cu doi poli, cu diametrul de 110 mm, cu o gaură centrală cu diametrul de 30-mm. Lungimea sa axială este de 40 mm. Folosește NdFeB convențional (neodim fier bor) cu o temperatură de lucru recomandată de plus 80 de grade. La temperatura camerei, câmpul din mijlocul spațiului de aer este de cel puțin 10,000 Gauss/un Tesla. Manșonul exterior de protecție este din alamă.
Putem oferi, de asemenea, tip SmCo. 16 magneți (segmente de arc de 22,5 grade, fiecare cu o orientare unică de magnetizare) alcătuiesc inelul SmCo Halbach Array. Fiecare segment al arcului este magnetizat în așa fel încât câmpul magnetic să se deplaseze prin întrefierul central înainte de a fi ghidat prin și în jurul materialului magnetic. Această matrice specifică este unică, deoarece este complet închisă și folosește adeziv criogenic pentru a permite funcționarea la -269 grade Celsius pentru heliu lichid.
2. Block Halbach Array
Câmpurile magnetice se aliniază deasupra planului structurii compozite atunci când benzi de materiale feromagnetice magnetizate alternativ (materiale care pot fi magnetizate permanent) sunt amestecate, în timp ce câmpurile magnetice de sub structură sunt în direcții opuse și se anulează. Componentele de magnetizare alternante sunt defazate la 90 de grade sau p/2.
Situația ideală, așa cum este indicată mai sus, nu ar avea ca rezultat niciun câmp sub plan și un câmp deasupra planului care este de două ori mai mare decât ar fi dacă structura ar fi magnetizată uniform. Cu toate acestea, în practică, doar un câmp foarte modest este generat pe partea inferioară și condiția ideală nu este niciodată respectată. Matricele mari pot fi create continuând acest model pentru totdeauna.
John C. Mallinson a făcut descoperirea inițială a acestor formațiuni de „flux unilateral” în 1973, descriindu-le drept „curiozități” cu potențialul de a avansa în tehnologia de înregistrare pe bandă magnetică. Dar abia în anii 1980, când fizicianul de la Berkley Klaus Halbach a descoperit în mod independent acest fenomen magnetic și a dezvoltat rețele Halbach pentru a fi utilizate în acceleratoarele de particule, adevăratul lor potențial a devenit evident. Pentru a crea câmpuri magnetice puternice pentru focalizarea și ghidarea fasciculelor acceleratoare de particule, Halbach a creat matricele folosind elementul feromagnetic cobalt.
Aplicații
Matricele Halbach sunt utilizate în prezent într-o varietate de sisteme cu grade variate de complexitate și au numeroase aplicații. În magneții de frigider, matricele Halbach sunt utilizate într-unul dintre cele mai elementare moduri. În acest caz, puterea de reținere a magnetului este crescută prin utilizarea caracteristicilor fluxului unilateral. Sistemele simple de blocare pot fi realizate și prin combinarea unor rețele variabile de tije magnetice. Limitarea fluxului poate fi inversată prin rotirea fiecărei tije cu 90 de grade dacă magnetizările tijelor sunt ajustate astfel încât câmpul să fie maximizat deasupra planului și minimizat sub acesta.
O cale de tren Maglev, cunoscută și sub numele de Inductrack, care folosește levitația magnetică pentru a susține vagonul, este un exemplu mai sofisticat de matrice Halbach în funcțiune. Trenul este ridicat la o mică distanță deasupra șinei de rețele magnetice, care pot suporta greutăți de până la 50 de ori mai mari decât cele ale magnetului. Procesul se bazează pe principiul inducției; pe măsură ce matricea este mutată peste bobinele unei piste metalice, modificările câmpului magnetic fac ca o tensiune să fie indusă în cale. Când câmpul magnetic produs de șină se aliniază cu câmpul produs de matricea Halbach, repulsia face ca trenul să leviteze, la fel ca atunci când încercați să împingeți cei doi poli ca ai magneților de bară împreună. Trenurile Maglev sunt capabile să ofere transport de mare viteză deoarece nu sunt împiedicate de multe dintre forțele de frecare care încetinesc trenurile convenționale cu roți. De fapt, sistemul de tren japonez SCMaglev deține în prezent recordul mondial Guinness pentru cel mai rapid tranzit feroviar, după ce a atins 361 mph în 2003.
Matricele Halbach, denumite și „wigglers” Halbach, sunt folosite în investigațiile științifice de ultimă oră efectuate în sincrotroni și lasere cu electroni liberi (FEL). FEL sunt angajați într-o mare varietate de domenii, de la medical la militar, și au o gamă de frecvență foarte largă și foarte reglabilă. Una dintre părțile fundamentale ale unui FEL este un wiggler Halbach, care utilizează câmpul magnetic al matricei pentru a „mișca” periodic un fascicul de particule încărcate (de obicei, electroni). Accelerația particulelor se modifică ca urmare a modificării efectului de mișcare în direcția particulelor. Atunci când este cuplat cu o sursă laser externă, aceasta provoacă emisia de radiație sincrotron de mare intensitate (fotoni).
Tag-uri populare: matrice halbach magnet, China magnet halbach matrice producători, furnizori, fabrică, Halbach Array pentru fabricarea bijuteriilor, Halbach Array pentru vehicule electrice, Sisteme de amortizare a vibrațiilor magnetice pentru structuri, Sisteme de încălzire magnetică industrială, Magneți de înaltă performanță, Halbach Array pentru procesarea alimentelor
