0322Halbach Array, magnet permanen Halbach

2021-11-18 09:07

0322Array Halbach adalah struktur susunan magnet. Sebelum kita memahami struktur ini, mari kita lihat distribusi garis medan magnet dari beberapa magnet permanen yang umum.

Halbach Array 


Dari gambar tersebut tidak sulit untuk mengetahui bahwa arah penempatan dan susunan magnet akan secara langsung mempengaruhi distribusi garis-garis medan magnet, yaitu akan mempengaruhi bentuk distribusi medan magnet disekitar magnet.

 

 

 

Konsep larik Halbach

Array Halbach (magnet permanen Halbach) adalah sejenis struktur magnet. Pada tahun 1979, sarjana Amerika Klaus Halbach menemukan struktur magnet permanen khusus ini selama percobaan percepatan elektron dan secara bertahap memperbaikinya, dan akhirnya membentuk apa yang disebut"Halbach"magnet. Ini adalah perkiraan struktur ideal dalam rekayasa. Ini menggunakan pengaturan khusus unit magnet untuk meningkatkan kekuatan medan dalam arah unit. Tujuannya adalah menggunakan magnet paling sedikit untuk menghasilkan medan magnet terkuat.

Array semacam ini seluruhnya terdiri dari bahan magnet permanen tanah jarang. Dengan mengatur magnet permanen dengan arah magnetisasi yang berbeda menurut aturan tertentu, garis gaya magnet dapat terkonsentrasi di satu sisi magnet, dan garis gaya dapat diperlemah di sisi lain, sehingga diperoleh medan magnet sepihak yang ideal. Ini sangat penting dalam rekayasa. Dengan karakteristik distribusi medan magnet yang sangat baik, array Haierbek banyak digunakan di bidang industri seperti resonansi magnetik nuklir, levitasi magnetik, dan motor khusus magnet permanen.

Halbach Array

Di sebelah kiri adalah magnet tunggal dengan semua kutub utara menghadap ke atas. Dari warnanya terlihat bahwa kuat medan magnet terletak pada bagian bawah dan atas magnet. Di sebelah kanan adalah array Halbach. Medan magnet di bagian atas magnet relatif tinggi, sedangkan bagian bawah relatif lemah. (Di bawah volume yang sama, intensitas medan magnet dari permukaan sisi kuat magnet array Halbach adalah sekitar√.2 kali (1,4 kali) dari magnet tunggal tradisional, terutama ketika ketebalan magnet 4-16mm dalam arah magnetisasi)

 

Contoh paling umum dari rangkaian Halbach mungkin adalah stiker kulkas fleksibel. Magnet tipis dan lembut ini biasanya tercetak di lemari es atau di bagian belakang mobil. Meskipun daya magnetnya sangat lemah dibandingkan dengan NdFeB (kekuatannya hanya 2% -3%), harganya yang murah dan kepraktisannya membuatnya banyak digunakan.

 

Bentuk dan aplikasi larik Halbach

Array linier

Tipe linier adalah komposisi array Halbach yang paling dasar. Magnet array ini dapat dianggap sebagai kombinasi dari array radial dan array tangensial, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Halbach Array

Array Linear Halbach saat ini terutama digunakan dalam motor linier. Prinsip levitasi kereta maglev adalah bahwa magnet yang bergerak berinteraksi dengan medan magnet yang dihasilkan oleh arus induksi dalam konduktor untuk menghasilkan gaya levitasi, dan pada saat yang sama disertai dengan hambatan magnet. Meningkatkan daya apung dan rasio drag adalah kunci untuk meningkatkan kinerja sistem levitasi, yang membutuhkan bobot magnet terpasang Ringan, medan magnet kuat, medan magnet seragam, dan keandalan tinggi. Array Halbach dipasang secara horizontal di tengah bodi mobil dan berinteraksi dengan belitan di tengah lintasan untuk menghasilkan gaya dorong, yang memaksimalkan medan magnet dengan sejumlah kecil magnet, dan sisi lain memiliki medan magnet yang lebih sedikit,

 

Array melingkar

Array Halbach melingkar dapat dikatakan sebagai kombinasi dari array Halbach linier ujung ke ujung untuk membentuk bentuk cincin melingkar.

 

Halbach Array

Halbach Array 

Pada motor magnet permanen, motor magnet permanen yang menggunakan struktur susunan Halbach memiliki medan magnet celah udara yang lebih dekat dengan distribusi sinusoidal daripada motor magnet permanen tradisional. Dalam hal jumlah bahan magnet permanen yang sama, motor magnet permanen Halbach memiliki kerapatan magnet celah udara yang lebih besar. Kehilangan zat besi kecil. Selain itu, susunan cincin Halbach juga banyak digunakan pada bantalan magnet permanen, peralatan pendingin magnetik, dan peralatan resonansi magnetik.

 

Metode fabrikasi dan produksi array Halbach

Metode 1: Menurut topologi array, gunakan lem magnet untuk merekatkan segmen magnet yang dimagnetisasi. Karena tolakan timbal balik antara segmen magnet sangat kuat, cetakan harus digunakan untuk menjepit selama adhesi. Metode ini memiliki efisiensi manufaktur yang rendah, tetapi lebih mudah diterapkan, dan lebih cocok digunakan pada tahap penelitian laboratorium.

 

Metode 2: Pertama-tama gunakan metode mengisi cetakan atau menekan cetakan untuk membuat magnet lengkap, dan kemudian magnetisasi dalam perlengkapan khusus. Struktur array yang diproses dengan metode ini mirip dengan gambar di bawah ini. Metode ini memiliki efisiensi dan perbandingan pemrosesan yang tinggi Sangat mudah untuk mewujudkan produksi massal. Namun, perlu untuk merancang perlengkapan magnetisasi secara khusus dan merumuskan proses magnetisasi.

 Halbach Array

Metode 3: Gunakan susunan belitan berbentuk khusus untuk mewujudkan distribusi medan magnet tipe Halbach, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Halbach Array


Proses dan efek susunan Halbach buatan sendiri di laboratorium

Dapatkan harga terbaru? Kami akan merespons sesegera mungkin (dalam 12 jam)
This field is required
This field is required
Required and valid email address
This field is required
This field is required