Magneet Halbach-array

Een Halbach-array is een unieke configuratie van permanente magneten met wisselende polariteit die is gemaakt om het magnetische veld aan de ene kant aanzienlijk sterker te maken dan het veld aan de andere kant.

Bijvoorbeeld: Het veld eronder is lager dan het veld erboven.

1. Grote vermogensdichtheid

Motoren met magneten van Halbach minimaliseren op efficiënte wijze de motorafmetingen en verbeteren de vermogensdichtheid van de motor in vergelijking met conventionele motorconstructies met permanente magneten. Dit komt door het feit dat toen de magnetische Halbach-ring werd gedemonteerd, het parallelle magnetische veld en het radiale magnetische veld elkaar overlapten, waardoor de sterkte van het magnetische veld aan de andere kant aanzienlijk werd vergroot.

2. De magneetrotor van de halbach-array heeft geen parachute nodig.

Vanwege het onontkoombare bestaan ​​van harmonischen van het magnetische veld in de luchtspleet, neemt de vaste rotorstructuur van de conventionele motor met permanente magneet vaak de parachute om de impact ervan te verminderen. Vanwege de sinusverdeling van het magnetische veld met hoge luchtspleet en het lage harmonische gehalte van de Halbach-motor, mist de stator een parachute.

3. Een niet-kernmateriaal kan worden gebruikt om deze rotor te maken.

Aangezien de rotor niet langer een pad voor het magnetische materiaal hoeft te bieden, zorgt de eenzijdige magnetische veldverdeling die wordt gecreëerd door het zelfafschermende effect van de Halbach-magneet ervoor dat het systeem een ​​lager traagheidsmoment en goede bevestigde prestaties heeft.

4. Het gebruik van permanente magneten is hoog.

Het verbetert het gebruik van permanente magneten omdat de Halbach-magneet is verdeeld in gemagnetiseerde uitkomsten, waardoor de werking van de permanente magneet hoger is dan normaal meer dan 0.9.

1. Cilinder Halbach-array

Traditionele Halbach Array is een cilinder / ring met een dipool (2-polig) patroon in de centrale luchtspleet. In de ring is het magnetische veld sterk en homogeen (parallelle veldlijnen) over het gehele centrale gat.

De NdFeB Halbach Array-ring is opgebouwd uit 8 magneten (elk met een aparte magnetisatierichting en gerangschikt in boogsegmenten van 45 graden). Elk segment van de boog is zodanig gemagnetiseerd dat het magnetische veld door de centrale luchtspleet gaat voordat het door en rond het magneetmateriaal wordt 'gericht'.

We bieden een tweepolige NdFeB Halbach-array met een diameter van 110 mm en een centraal gat met een diameter van 30- mm. De axiale lengte is 40 mm. Het maakt gebruik van conventionele NdFeB (Neodymium Iron Boron) met een aanbevolen werktemperatuur van plus 80 graden. Bij kamertemperatuur is het veld in het midden van de luchtspleet ten minste 10,000 Gauss/één Tesla. De beschermende buitenhoes is gemaakt van messing.

We kunnen ook het SmCo-type leveren. 16 magneten (boogsegmenten van 22,5 graden, elk met een unieke magnetiseringsoriëntatie) vormen de SmCo Halbach Array-ring. Elk segment van de boog is zodanig gemagnetiseerd dat het magnetische veld door de centrale luchtspleet gaat voordat het door en rond het magneetmateriaal wordt geleid. Deze specifieke array is uniek omdat deze volledig omsloten is en gebruik maakt van cryogene lijm om werking bij -269 graden Celsius voor vloeibaar helium mogelijk te maken.

2. Halbach-array blokkeren

De magnetische velden worden uitgelijnd boven het vlak van de composietstructuur wanneer stroken afwisselend gemagnetiseerde ferromagnetische materialen (materialen die permanent kunnen worden gemagnetiseerd) worden gemengd, terwijl de magnetische velden onder de structuur in tegengestelde richtingen zijn en opheffen. De wisselende magnetisatiecomponenten zijn eigenlijk 90 graden uit fase, of p/2.

De ideale situatie, zoals hierboven aangegeven, zou resulteren in geen veld onder het vlak en een veld boven het vlak dat twee keer zo groot is als wanneer de structuur uniform gemagnetiseerd zou zijn. In de praktijk wordt aan de onderzijde echter slechts een zeer bescheiden veld gegenereerd en wordt de ideale toestand nooit waargenomen. Grote arrays kunnen worden gemaakt door dit patroon voor altijd voort te zetten.

John C. Mallinson deed de eerste ontdekking van deze "eenzijdige flux" -formaties in 1973 en beschreef ze als "curiositeiten" met het potentieel om de technologie voor het opnemen van magneetbanden vooruit te helpen. Maar pas in de jaren tachtig, toen Berkley-natuurkundige Klaus Halbach onafhankelijk dit magnetische fenomeen ontdekte en Halbach-arrays ontwikkelde voor gebruik in deeltjesversnellers, werd hun ware potentieel duidelijk. Om krachtige magnetische velden te creëren voor het focussen en geleiden van de deeltjesversnellerbundels, Halbach creëerde de arrays met behulp van het ferromagnetische element kobalt.

Halbach-arrays worden tegenwoordig gebruikt in een verscheidenheid aan systemen met verschillende graden van complexiteit en hebben talrijke toepassingen. In koelkastmagneten worden Halbach-arrays op een van de meest basale manieren gebruikt. In dit geval wordt de houdkracht van de magneet vergroot door gebruik te maken van de eenzijdige fluxkenmerken. Eenvoudige sluitsystemen kunnen ook worden gemaakt door variabele reeksen magnetische staven te combineren. De fluxbeperking kan worden omgekeerd door elke staaf 90 graden te draaien als de magnetisaties van de staven zo worden aangepast dat het veld boven het vlak wordt gemaximaliseerd en eronder wordt geminimaliseerd.

Een Maglev-treinbaan, ook wel Inductrack genoemd, die magnetische levitatie gebruikt om de wagen te ondersteunen, is een geavanceerder voorbeeld van een werkende Halbach-array. De trein wordt een korte afstand boven het spoor geheven door de magnetische arrays, die gewichten kunnen dragen tot 50 keer dat van de magneet. Het proces is gebaseerd op het inductieprincipe; terwijl de array over de spoelen van een metalen spoor wordt bewogen, veroorzaken veranderingen in het magnetische veld dat er een spanning in het spoor wordt geïnduceerd. Wanneer het magnetische veld dat door het spoor wordt geproduceerd, is uitgelijnd met het veld dat wordt geproduceerd door de Halbach-array, zorgt afstoting ervoor dat de trein gaat zweven, net zoals wanneer je de twee gelijkaardige polen van staafmagneten tegen elkaar probeert te duwen. Maglev-treinen zijn in staat om met hoge snelheid te transporteren omdat ze niet worden gehinderd door veel van de wrijvingskrachten die conventionele treinen op wielen vertragen. In feite heeft het Japanse SCMaglev-treinsysteem momenteel het Guinness World Record voor de snelste treinreis na het bereiken van 361 mph in 2003.

Halbach-arrays, ook wel Halbach-wigglers genoemd, worden gebruikt in geavanceerde wetenschappelijke onderzoeken die worden uitgevoerd in synchrotrons en vrije-elektronenlasers (FEL's). FEL's worden op een groot aantal verschillende gebieden gebruikt, van medisch tot militair, en hebben een zeer breed en goed afstembaar frequentiebereik. Een van de fundamentele onderdelen van een FEL is een Halbach-wiggler, die het magnetische veld van de array gebruikt om periodiek een bundel geladen deeltjes (meestal elektronen) te 'wiebelen'. De versnelling van de deeltjes verandert als gevolg van de wijziging van de deeltjesrichting door het wiebeleffect. In combinatie met een externe laserbron veroorzaakt dit de emissie van synchrotronstraling met hoge intensiteit (fotonen).

Populaire tags: magneet halbach array, China magneet halbach array fabrikanten, leveranciers, fabriek