Halbachove pole je jedinečná konfigurácia permanentných magnetov so striedavou polaritou vytvorených tak, aby magnetické pole na jednej strane bolo výrazne silnejšie ako pole na druhej strane.
Napríklad: Pole nižšie je nižšie ako pole vyššie.
Charakteristika
1. Veľká hustota výkonu
Motory s dizajnom Halbach magnetov efektívne minimalizujú veľkosť motora a zároveň zlepšujú hustotu výkonu motora v porovnaní s konvenčnými konštrukciami motorov s permanentnými magnetmi. Je to spôsobené tým, že pri demontáži Halbachovho magnetického krúžku sa paralelné magnetické pole a radiálne magnetické pole prekrývali, čím sa výrazne zvýšila sila magnetického poľa na opačnej strane.
2. Magnetový rotor halbachovho poľa nepotrebuje sklz.
Vzhľadom na nevyhnutnú existenciu harmonických zložiek magnetického poľa vzduchovej medzery, pevná štruktúra rotora konvenčného motora s permanentnými magnetmi často zaberá žľab, aby sa znížil jeho vplyv. V dôsledku sínusového rozloženia magnetického poľa vo vzduchovej medzere a nízkeho obsahu harmonických v motore Halbach nemá stator žľab.
3. Na výrobu tohto rotora možno použiť materiál bez jadra.
Keďže už nie je potrebné, aby rotor poskytoval dráhu pre magnetický materiál, jednostranné rozloženie magnetického poľa vytvorené samotieniacim efektom Halbachovho magnetu umožňuje systému mať nižší moment zotrvačnosti a dobrý výkon.
4. Využitie permanentných magnetov je vysoké.
Zlepšuje používanie permanentných magnetov, pretože Halbachov magnet je rozdelený na magnetizované výstupy, čo vedie k tomu, že jeho prevádzka permanentného magnetu je vyššia ako normálne viac ako 0.9.
Bežné typy
1. Valec Halbach pole
Tradičné Halbach Array je valec / krúžok s dipólovým (2 pólovým) vzorom v centrálnej vzduchovej medzere. V prstenci je magnetické pole silné a homogénne (paralelné siločiary) v celom stredovom otvore.
Krúžok NdFeB Halbach Array je skonštruovaný z 8 magnetov (každý s odlišným smerom magnetizácie a usporiadaný do 45 stupňových oblúkových segmentov). Každý segment oblúka je magnetizovaný takým spôsobom, že magnetické pole prechádza cez centrálnu vzduchovú medzeru predtým, než je „nasmerované“ cez a okolo materiálu magnetu.
Ponúkame dvojpólové pole NdFeB Halbach s priemerom 110 mm a stredovým otvorom s priemerom 30- mm. Jeho osová dĺžka je 40 mm. Používa konvenčný NdFeB (neodymový železný bór) s odporúčanou pracovnou teplotou plus 80 stupňov. Pri izbovej teplote je pole v strede vzduchovej medzery najmenej 10,000 Gauss/jedna Tesla. Ochranné vonkajšie puzdro je vyrobené z mosadze.
Môžeme poskytnúť aj typ SmCo. 16 magnetov (22,5 stupňové oblúkové segmenty, každý s jedinečnou orientáciou magnetizácie) tvorí krúžok SmCo Halbach Array. Každý segment oblúka je magnetizovaný takým spôsobom, že magnetické pole prechádza cez centrálnu vzduchovú medzeru predtým, ako je vedené cez a okolo materiálu magnetu. Toto špecifické pole je jedinečné, pretože je úplne uzavreté a využíva kryogénne lepidlo, ktoré umožňuje prevádzku pri -269 stupňoch Celzia pre tekuté hélium.
2. Blokové pole Halbach
Magnetické polia sa vyrovnávajú nad rovinou kompozitnej štruktúry, keď sa pásy striedavo magnetizovaných feromagnetických materiálov (materiály, ktoré možno permanentne magnetizovať), miešajú, zatiaľ čo magnetické polia pod štruktúrou sú v opačných smeroch a rušia sa. Zložky striedavej magnetizácie sú v skutočnosti fázovo posunuté o 90 stupňov, čiže p/2.
Ideálna situácia, ako je uvedené vyššie, by viedla k tomu, že pod rovinou nebude žiadne pole a pole nad rovinou by bolo dvakrát také veľké, ako by bolo, keby bola štruktúra rovnomerne zmagnetizovaná. V praxi sa však na spodnej strane generuje len veľmi skromné pole a nikdy nie je dodržaný ideálny stav. Veľké polia môžu byť vytvorené pokračovaním tohto vzoru navždy.
John C. Mallinson urobil prvý objav týchto formácií s „jednostranným tokom“ v roku 1973 a opísal ich ako „kuriozity“ s potenciálom posunúť technológiu záznamu na magnetickú pásku. Ale až v 80. rokoch 20. storočia, keď fyzik z Berkley Klaus Halbach nezávisle objavil tento magnetický jav a vyvinul Halbachove polia na použitie v urýchľovačoch častíc, sa ukázal ich skutočný potenciál. Aby sa vytvorili silné magnetické polia na zaostrovanie a vedenie lúčov urýchľovačov častíc, Halbach vytvoril polia pomocou feromagnetického prvku kobaltu.
Aplikácie
Halbachove polia sa v súčasnosti používajú v rôznych systémoch s rôznym stupňom zložitosti a majú množstvo aplikácií. V magnetoch na chladničky sa Halbachove polia používajú jedným z najzákladnejších spôsobov. V tomto prípade je prídržná sila magnetu zvýšená využitím funkcií jednostranného toku. Jednoduché uzamykacie systémy je možné vyrobiť aj kombináciou variabilných polí magnetických tyčí. Obmedzenie toku je možné zvrátiť otočením každej tyče o 90 stupňov, ak sú magnetizácie tyčí nastavené tak, že pole je maximalizované nad rovinou a minimalizované pod ňou.
Vlaková dráha Maglev, tiež známa ako Inductrack, ktorá využíva magnetickú levitáciu na podporu vozňa, je sofistikovanejším príkladom Halbachovho poľa v prevádzke. Vlak je zdvihnutý na krátku vzdialenosť nad trať pomocou magnetických polí, ktoré dokážu uniesť až 50-násobok hmotnosti magnetu. Proces je založený na princípe indukcie; keď sa pole pohybuje cez cievky kovovej dráhy, zmeny v magnetickom poli spôsobia, že sa v dráhe indukuje napätie. Keď sa magnetické pole vytvárané traťou zarovná s poľom vytváraným Halbachovým poľom, odpudzovanie spôsobí, že vlak levituje, podobne ako keď sa pokúšate pritlačiť dva póly tyčových magnetov k sebe. Vlaky Maglev sú schopné poskytovať vysokorýchlostnú dopravu, pretože im nebráni veľa trecích síl, ktoré spomaľujú konvenčné kolesové vlaky. V skutočnosti japonský vlakový systém SCMaglev v súčasnosti drží Guinessov svetový rekord pre najrýchlejší železničný tranzit po dosiahnutí rýchlosti 361 mph v roku 2003.
Halbachove polia, tiež označované ako Halbachove "wigglery", sa používajú v špičkových vedeckých výskumoch uskutočňovaných v synchrotrónoch a laseroch s voľnými elektrónmi (FEL). FEL sa používajú v širokej škále oblastí, od medicíny po armádu, a majú veľmi široký a vysoko laditeľný frekvenčný rozsah. Jednou zo základných častí FEL je Halbachov wiggler, ktorý využíva magnetické pole poľa na periodické „vinutie“ zväzku nabitých častíc (zvyčajne elektrónov). Zrýchlenie častíc sa mení v dôsledku zmeny kývavého efektu v smere častíc. Pri spojení s externým laserovým zdrojom to spôsobuje emisiu synchrotrónového žiarenia vysokej intenzity (fotóny).
Populárne Tagy: pole magnet halbach, Čína výrobcovia magnet halbach pole, dodávatelia, továreň, Magnetické triediace systémy pre plasty, priemyselné magnetické triediace systémy, poľa Halbach na výrobu dáždnikov, polia magnetického ovládača, priemyselné magnetické indukčné systémy, systémy magnetického miešania
