De Halbach-array is vernoemd naar de maker Klaus Halbach, een natuurkundige op de technische afdeling van Berkley Labs. Het oorspronkelijke doel van de array was om te helpen bij het focusseren van de bundel in deeltjesversnellers. Een halbach-array is een opstelling van magneten die is ontworpen om de magnetische flux in een bepaald domein te verbeteren.
Met uitzondering van de twee uiteinden, is een lineaire reeks permanente magneten bedoeld om aan de ene kant een fluxveld te produceren en aan de andere kant bijna op te heffen. Het magnetisatiepatroon wordt aangegeven door de pijlen en het fluxveld.
Een typische opstelling in de Halbach-array is dat de magneten zijn georiënteerd om het veld boven op de schijf te versterken en het onder de schijf op te heffen, om zo een netto axiaal fluxveld te verschaffen.
Hieronder ziet u een dwarsdoorsnede van een dipool die is opgebouwd uit een Halbach-array. Het toont ook de magnetisatierichtingen van de permanente magneten waaruit de array bestaat. Het ontwerp produceert een netto uniform veld dat verticaal binnen de array is georiënteerd, evenals een bijna volledige annulering van het veld buiten de array. Elektromotoren met uitstekende prestaties en efficiëntie werden snel gemaakt met behulp van de Halbach-arrays voor een verscheidenheid aan toepassingen. Gallo heeft een typische borstelloze DC-motor met axiaal veld en een permanente magneetschijf gemaakt. Thompson heeft analytische formules opgesteld voor de fluxveldoplossingen voor een axiale Halbach-array van permanente magneten.
De elektromagnetische prestaties van een borstelloze machine met een Halbach-array van permanente magneten moeten worden voorspeld en geoptimaliseerd met behulp van een eenvoudig en nauwkeurig analytisch model, samen met een fysiek begrip van de relatie tussen parameters en prestaties. Om het gemiddelde uitgaande koppel betrouwbaar te voorspellen voor een verscheidenheid aan ingangsstromen, moet een analytisch model worden gemaakt voor de veldverdelingen die worden gegenereerd door een Halbach-array van permanente magneten. Door de interactie van elektrische stromen en magnetische velden produceren alle motoren een koppel. De "Lorentz-kracht" verwijst naar de kracht die werkt op een geladen deeltje in een elektromagnetisch veld.
De introductie van een magnetisch veld op een stroomvoerende geleider van beperkte lengte produceert een netto kracht omdat de stroom in een geleider wordt veroorzaakt door de continue beweging van elektrische lading. Een netto koppel wordt geproduceerd door twee geleiders zo op te stellen dat hun respectieve krachten in tegengestelde richtingen zijn gericht maar toch op afstand van elkaar staan. Het anker draait als gevolg van het koppel. De wet van Lenz, volgens welke de beweging van het anker constant wordt tegengewerkt door de geïnduceerde EMF, is een andere cruciale wet met betrekking tot elektromotoren. Dientengevolge zijn het elektromagnetische veld en de rotatie van het anker de bronnen van back-EMF. Dientengevolge zijn de sterkte en variabiliteit van het magnetische veld cruciale factoren bij het bepalen hoe goed een motor zal functioneren.
Populaire tags: halbach array-opstelling, China halbach array-opstelling fabrikanten, leveranciers, fabriek
