Magnet array Halbach

Adakah anda memerlukan medan magnet yang kuat di satu sisi dan hampir sifar di sisi yang lain? Terdapat penyelesaian—tiada wayar, hanya magnet.

Susunan Halbach adalah susunan pintar magnet yang menguatkan medan magnet di satu sisi sementara menyeimbangkannya di sisi yang lain.

Susunan magnet magnet array Halbach

Susunan magnet magnet array Halbach

Hubungi kami untuk maklumat lanjut tentang Magnet array Halbach

Daripada motor kepada kereta api maglev, reka bentuk yang berkuasa ini memacu masa depan kejuruteraan magnetik.

Apa kegunaan array Halbach?

Magnet berguna—tetapi bagaimana jika kita dapat menumpukan kuasa mereka ke satu arah sahaja?

Array Halbach digunakan dalam motor, sistem levitasi magnetik, dan pemecut zarah di mana medan magnet berarah meningkatkan prestasi dan kecekapan.

Di mana array Halbach cemerlang

Array Halbach menumpukan medan magnet ke satu arah. Ini adalah perubahan permainan untuk aplikasi yang memerlukan medan magnet yang kuat tanpa gangguan atau pembaziran tenaga. Berikut adalah cara penggunaannya:

1. Motor Elektrik:

Array Halbach digunakan dalam motor tanpa berus untuk meningkatkan tork, kecekapan, dan ketumpatan kuasa. Mereka mengurangkan kerugian dari besi belakang dan membolehkan reka bentuk motor yang padat.

2. Levitasi Magnetik (Maglev)

Kereta api Maglev menggunakan array Halbach untuk levitasi yang stabil dan bebas halangan. Medan yang tertumpu membolehkan meluncur dengan lancar tanpa sentuhan fizikal.

3. Pemecut Zarah

Array Halbach menghasilkan medan magnet yang kuat dan seragam dalam undulator synchrotron, yang membantu membengkokkan dan mempercepatkan zarah untuk penyelidikan atau pengimejan.

4. MRI dan Peralatan Perubatan

Sesetengah reka bentuk MRI canggih menggunakan silinder Halbach untuk menghasilkan medan dalaman yang homogen dengan gangguan luaran yang minima.

Aplikasi Manfaat yang Diberikan
Rotor Motor Kecekapan lebih tinggi, reka bentuk padat
Sistem Maglev Angkatan stabil dengan rintangan rendah
Sumber Synchrotron Medan magnet yang tertumpu dan seragam
Pengimejan Perubatan Zon pengimejan bersih dengan kebocoran rendah

Dalam projek saya sendiri, saya telah melihat reka bentuk Halbach mengurangkan berat sistem sebanyak 20% sambil mengekalkan atau meningkatkan output magnet. Itu adalah keuntungan besar untuk peranti berprestasi tinggi.

Seberapa kuat array Halbach?

Kita tahu medan tertumpu, tetapi berapa kali ganda lebih kuatnya?

Array Halbach boleh menghasilkan medan magnet yang sehingga 1.4–2 kali lebih kuat di sisi kerja berbanding susunan magnet konvensional menggunakan bahan yang sama.

Mengapa medan menjadi lebih kuat

Susunan magnet tradisional menyebabkan fluks magnet bocor ke pelbagai arah. Tetapi array Halbach memutar orientasi setiap magnet untuk mengarahkan semua tenaga itu ke satu sisi yang tertumpu.

Cara kerjanya:

  • Kutub utara dan selatan setiap magnet disusun untuk menguatkan medan di satu sisi.
  • Medan yang bertentangan saling membatalkan di sisi sebaliknya.
  • Hasilnya: kekuatan medan yang dapat digunakan dipertingkatkan, medan stray berkurangan.

Contoh:

Katakan anda meletakkan satu baris empat magnet:

  • Dalam baris konvensional, medan bocor di atas dan di bawah.
  • Dalam konfigurasi Halbach (diputar 0°, 90°, 180°, 270°), medan dibatalkan di bawah dan difokuskan ke atas.
Konfigurasi Medan Permukaan Puncak (Perbandingan)
Magnet Konvensional 1x
Array Halbach 1.4x – 2x
Dengan Plat Belakang Magnet ~1.2x

Kami membina rotor Halbach untuk motor tanpa teras yang mencapai tork 15% lebih tinggi setiap amp. Itu membolehkan pelanggan kami mengurangkan saiz bateri dan meningkatkan kecekapan terma.

Kesimpulan

Susunan Halbach adalah cara pintar dan padat untuk mengawal magnetisme. Mereka menumpukan kekuatan di tempat yang diperlukan dan menghapuskan pembaziran—sempurna untuk motor, levitasi, dan teknologi canggih.