Magnet Halbach Array

Halbachovo pole je unikátní konfigurace permanentních magnetů se střídavou polaritou vytvořená tak, aby magnetické pole na jedné straně bylo výrazně silnější než pole na straně druhé.

Například: Pole níže je nižší než pole nahoře.

1. Velká hustota výkonu

Motory s konstrukcí Halbachových magnetů efektivně minimalizují velikost motoru a zároveň zlepšují hustotu výkonu motoru ve srovnání s konvenčními konstrukcemi motorů s permanentními magnety. To je způsobeno skutečností, že při demontáži Halbachova magnetického prstence došlo k překrytí paralelního magnetického pole a radiálního magnetického pole, což značně zvýšilo sílu magnetického pole na opačné straně.

2. Magnetický rotor s halbachovým polem nepotřebuje skluz.

Vzhledem k nevyhnutelné existenci harmonických složek magnetického pole vzduchové mezery, pevná konstrukce rotoru konvenčního motoru s permanentními magnety často přebírá skluz, aby snížila svůj dopad. Vzhledem k sinusovému rozložení magnetického pole ve vzduchové mezeře a nízkému obsahu harmonických složek Halbachova motoru postrádá stator žlab.

3. K výrobě tohoto rotoru lze použít materiál bez jádra.

Protože již není vyžadováno, aby rotor poskytoval dráhu pro magnetický materiál, jednostranné rozložení magnetického pole vytvořené samostínícím efektem Halbachova magnetu umožňuje systému mít nižší moment setrvačnosti a dobrý připojený výkon.

4. Využití permanentních magnetů je vysoké.

Zlepšuje použití permanentních magnetů, protože Halbachův magnet je rozdělen na magnetizované výstupy, což má za následek, že jeho permanentní magnet pracuje rychleji než normálně více než 0.9.

1. Halbachovo pole válce

Tradiční Halbach Array je válec / kroužek s dipólovým (2 pólovým) vzorem v centrální vzduchové mezeře. V prstenci je magnetické pole silné a homogenní (paralelní siločáry) po celém středovém otvoru.

Kroužek NdFeB Halbach Array je zkonstruován z 8 magnetů (každý s odlišným směrem magnetizace a uspořádaných do obloukových segmentů po 45 stupních). Každý segment oblouku je magnetizován takovým způsobem, že magnetické pole prochází centrální vzduchovou mezerou, než je „nasměrováno“ skrz a kolem materiálu magnetu.

Poskytujeme dvoupólové pole NdFeB Halbach o průměru 110 mm se středovým otvorem o průměru 30- mm. Jeho osová délka je 40 mm. Využívá konvenční NdFeB (neodymový železný bór) s doporučenou pracovní teplotou plus 80 stupňů. Při pokojové teplotě je pole uprostřed vzduchové mezery alespoň 10,000 Gauss/jedna Tesla. Ochranné vnější pouzdro je vyrobeno z mosazi.

Můžeme také poskytnout typ SmCo. 16 magnetů (obloukové segmenty 22,5 stupňů, každý s jedinečnou orientací magnetizace) tvoří prstenec SmCo Halbach Array. Každý segment oblouku je magnetizován takovým způsobem, že magnetické pole prochází centrální vzduchovou mezerou, než je vedeno skrz a kolem materiálu magnetu. Toto specifické pole je jedinečné, protože je zcela uzavřené a využívá kryogenní lepidlo, které umožňuje provoz při -269 stupních Celsia pro kapalné helium.

2. Blokové pole Halbach

Magnetická pole se vyrovnají nad rovinu kompozitní struktury, když se proužky střídavě magnetizovaných feromagnetických materiálů (materiály, které lze permanentně magnetizovat), mísí, zatímco magnetická pole pod strukturou jsou v opačných směrech a ruší se. Složky střídavé magnetizace jsou ve skutečnosti o 90 stupňů mimo fázi, neboli p/2.

Ideální situace, jak je naznačeno výše, by vedla k tomu, že pod rovinou nebude žádné pole a pole nad rovinou bude dvakrát tak velké, než by bylo, kdyby byla struktura rovnoměrně zmagnetizována. V praxi se však na spodní straně generuje jen velmi skromné ​​pole a nikdy není dodržen ideální stav. Velká pole mohou být vytvořena pokračováním tohoto vzoru navždy.

John C. Mallinson učinil první objev těchto formací s „jednostranným tokem“ v roce 1973, když je popsal jako „kuriozit“ s potenciálem posunout technologii záznamu na magnetickou pásku. Ale teprve v 80. letech 20. století, kdy fyzik z Berkley Klaus Halbach nezávisle objevil tento magnetický jev a vyvinul Halbachova pole pro použití v urychlovačích částic, se ukázal jejich skutečný potenciál. Aby bylo možné vytvořit silná magnetická pole pro zaostřování a vedení paprsků urychlovače částic, Halbach vytvořil pole pomocí feromagnetického prvku kobaltu.

Halbachova pole se v současnosti používají v různých systémech s různou mírou složitosti a mají četné aplikace. V magnetech ledniček se Halbachova pole používají jedním z nejzákladnějších způsobů. V tomto případě je přídržná síla magnetu zvýšena využitím funkcí jednostranného toku. Jednoduché uzamykací systémy lze také vyrobit kombinací variabilních polí magnetických tyčí. Zamezení toku lze obrátit otočením každé tyče o 90 stupňů, pokud jsou magnetizace tyčí nastaveny tak, aby pole bylo maximalizováno nad rovinou a minimalizováno pod ní.

Vlaková dráha Maglev, známá také jako Inductrack, která využívá magnetickou levitaci k podpoře vozíku, je sofistikovanějším příkladem Halbachova pole v provozu. Vlak je zvednut na krátkou vzdálenost nad kolejí pomocí magnetických polí, která unesou hmotnosti až 50krát větší, než je hmotnost magnetu. Proces je založen na indukčním principu; jak se pole pohybuje přes cívky kovové dráhy, změny v magnetickém poli způsobí indukci napětí v dráze. Když se magnetické pole vytvářené kolejí vyrovná s polem vytvářeným Halbachovým polem, odpuzování způsobí, že vlak levituje, podobně jako když se snažíte přitlačit dva jako póly tyčových magnetů k sobě. Vlaky Maglev jsou schopny poskytovat vysokorychlostní dopravu, protože jim nebrání mnoho třecích sil, které zpomalují konvenční kolové vlaky. Ve skutečnosti je japonský vlakový systém SCMaglev v současné době držitelem Guinessovy knihy rekordů pro nejrychlejší železniční tranzit poté, co v roce 2003 dosáhl rychlosti 361 mph.

Halbachova pole, označovaná také jako Halbachovy „wigglery“, se používají při špičkových vědeckých výzkumech prováděných v synchrotronech a laserech s volnými elektrony (FEL). FEL se používají v široké škále oborů, od lékařství po armádu, a mají velmi široký a vysoce laditelný frekvenční rozsah. Jednou ze základních částí FEL je Halbachův wiggler, který využívá magnetické pole pole k periodickému „vlnění“ svazku nabitých částic (typicky elektronů). Zrychlení částic se mění v důsledku změny směru pohybu částic. Při spojení s externím laserovým zdrojem to způsobuje emisi vysoce intenzivního synchrotronového záření (fotonů).

Populární Tagy: pole magnet halbach, Čína výrobci magnet halbach pole, dodavatelé, továrna