Halbach-array magnet

Har du brug for et magnetfelt, der er stærkt på den ene side og næsten nul på den anden? Der er en løsning—ingen ledninger, bare magneter.

En Halbach-array er en smart arrangement af magneter, der styrker det magnetiske felt på den ene side, mens det annulleres på den anden.

Halbach-array magnet-magnet samling

Kontakt os for mere information om Halbach-array magnet

Fra motorer til maglev-tog, dette kraftfulde design driver fremtiden for magnetisk ingeniørkunst.

Hvad bruges en Halbach-array til?

Magneter er nyttige—men hvad hvis vi kunne pege deres kraft i kun én retning?

En Halbach-array bruges i motorer, magnetiske levitationssystemer og partikelacceleratorer, hvor retningsbestemte magnetfelter forbedrer ydeevne og effektivitet.

Hvor Halbach-arrays excellerer

Halbach-arrays fokuserer magnetfelter i én retning. Dette er en spilskifter for applikationer, der har brug for stærke magnetfelter uden interferens eller spildt energi. Her er, hvordan de anvendes:

1. Elektriske Motorer

Halbach-arrays bruges i børsteløse motorer for at forbedre drejningsmoment, effektivitet og kraftdensitet. De reducerer tab fra bagjern og muliggør kompakte motorer.

2. Magnetisk Levitation (Maglev)

Maglev-tog bruger Halbach-arrays til stabil, modstandsfri levitation. Det fokuserede felt tillader glidning uden fysisk kontakt.

3. Partikelacceleratorer

Halbach-arrays skaber stærke, ensartede magnetfelter i synchrotron-undulatorer, hvilket hjælper med at bøje og accelerere partikler til forskning eller billeddannelse.

4. MRI og medicinsk udstyr

Nogle avancerede MRI-designs bruger Halbach-cylindre til at producere homogene interne felter med minimal ekstern interferens.

I mine egne projekter har jeg set Halbach-udformninger reducere systemvægt med 20%, samtidig med at de opretholder eller øger det magnetiske output. Det er en stor gevinst for højtydende enheder.

Hvor meget stærkere er en Halbach-array?

Vi ved, at feltet er fokuseret, men hvor meget mere kraftfuldt er det?

En Halbach-array kan producere et magnetfelt, der er op til 1,4–2 gange stærkere på den arbejdende side sammenlignet med konventionelle magnetarrangementer, der bruger de samme materialer.

Hvorfor bliver feltet stærkere

En traditionel magnetarrangement får magnetisk flux til at lække ud i flere retninger. Men en Halbach-array roterer orienteringen af hver magnet for at dirigere al den energi ind i én koncentreret side.

Hvordan det fungerer:

• Hver magnet's nord- og sydpol er arrangeret for at forstærke feltet på den ene side.
• De modsatte felter annullerer hinanden på den modsatte side.
• Resultatet: forstærket brugbart feltstyrke, reducerede strayfelter.

Eksempel:

Lad os sige, at du placerer en række af fire magneter:

• I en konventionel række lækker felterne over og under.
• I en Halbach-konfiguration (roteret 0°, 90°, 180°, 270°), annulleres felterne nedenfor, og fokuseres opad.

Vi byggede en Halbach-rotor til en kernefri motor, der opnåede 15% højere drejningsmoment pr. amp. Det gjorde det muligt for vores kunde at reducere batteriets størrelse og forbedre den termiske effektivitet.

Konklusion

Halbach-arrays er en smart, kompakt måde at kontrollere magnetisme på. De koncentrerer styrken, hvor den er nødvendig, og eliminerer spild—perfekt til motorer, levitation og avanceret teknologi.