Imán de matriz de Halbach

¿Necesitas un campo magnético que sea fuerte en un lado y casi nulo en el otro? Hay una solución: sin cables, solo imanes.

Una matriz de Halbach es una disposición inteligente de imanes que refuerza el campo magnético en una cara mientras lo cancela en la otra.

Montaje de imán a imán de matriz de Halbach

Contáctanos para más información sobre Imán de matriz de Halbach

Desde motores hasta trenes de levitación magnética, este potente diseño está impulsando el futuro de la ingeniería magnética.

¿Para qué se utiliza un arreglo de Halbach?

Los imanes son útiles, pero ¿y si pudiéramos dirigir su potencia en una sola dirección?

Un arreglo de Halbach se utiliza en motores, sistemas de levitación magnética y aceleradores de partículas donde los campos magnéticos direccionales mejoran el rendimiento y la eficiencia.

Áreas donde los arreglos de Halbach destacan

Los arreglos de Halbach concentran los campos magnéticos en una sola dirección. Esto es un cambio radical para aplicaciones que necesitan campos magnéticos fuertes sin interferencias o energía desperdiciada. Aquí te mostramos cómo se aplican:

1. Motores eléctricos:

Los arreglos de Halbach se usan en motores sin escobillas para mejorar el par, la eficiencia y la densidad de potencia. Reducen las pérdidas por hierro de retención y permiten diseños de motores compactos.

2. Levitación Magnética (Maglev)

Los trenes Maglev utilizan arreglos de Halbach para una levitación estable y sin resistencia. El campo enfocado permite un deslizamiento suave sin contacto físico.

3. Aceleradores de partículas

Los arreglos de Halbach crean campos magnéticos fuertes y uniformes en unduladores de sincrotrón, que ayudan a doblar y acelerar partículas para investigación o imágenes.

4. Resonancia Magnética y Equipamiento Médico

Algunos diseños avanzados de resonancia magnética utilizan cilindros de Halbach para producir campos internos homogéneos con mínima interferencia externa.

En mis propios proyectos, he visto que los diseños de Halbach reducen el peso del sistema en un 20% mientras mantienen o aumentan la salida magnética. Eso es una gran ventaja para dispositivos de alto rendimiento.

¿Qué tan fuerte es una matriz de Halbach?

Sabemos que el campo está enfocado, pero ¿cuánto más potente es?

Una matriz de Halbach puede producir un campo magnético que es hasta 1.4–2 veces más fuerte en el lado de trabajo en comparación con arreglos magnéticos convencionales usando los mismos materiales.

Por qué el campo se vuelve más fuerte

Un arreglo magnético tradicional provoca que el flujo magnético se filtre en múltiples direcciones. Pero una matriz de Halbach rota la orientación de cada imán para redirigir toda esa energía hacia un lado concentrado.

Cómo funciona:

• Los polos norte y sur de cada imán están dispuestos para reforzar el campo en un lado.
• Los campos opuestos se cancelan en el lado opuesto.
• El resultado: mayor fuerza de campo útil, reducción de campos dispersos.

Ejemplo:

Supongamos que colocas una fila de cuatro imanes:

• En una fila convencional, los campos se filtran por encima y por debajo.
• En una configuración de Halbach (rotada 0°, 90°, 180°, 270°), los campos se cancelan por debajo y se concentran hacia arriba.

Construimos un rotor Halbach para un motor sin núcleo que logró 15% de par superior por amperio. Eso permitió a nuestro cliente reducir el tamaño de la batería y mejorar la eficiencia térmica.

Conclusión

Las matrices Halbach son una forma inteligente y compacta de controlar el magnetismo. Concentran la fuerza donde se necesita y eliminan el desperdicio, perfectas para motores, levitación y tecnología avanzada.