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海尔贝赫阵列
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产品介绍
Halbach 阵列是一种特殊的磁铁排列方式,由美国物理学家 Klaus Halbach在1980年发明。这种阵列的特点是它的磁场在阵列的一侧非常集中,而在另一侧则几乎为零。Halbach 阵列通过巧妙地排列永久磁铁,使得磁力线在阵列的一个侧面得到增强而在相对的侧面则相互抵消。
应用领域
高刚度,直线电机直接和负载连接,因此,在电机与负载之间,不存在传动间隙,实际上也不存在柔度。当直线电机带动负载运动时,有铁芯直线电机显示出极高的动态刚度。
电机和发电机
Halbach阵列可用于制造更高效、体积更小的电机和发电机。
磁悬浮装置
利用阵列一侧的强磁场可以实现物体的稳定磁悬浮。
医疗设备
在磁共振成像 (MRI) 中,Halbach阵列可用来产生更均匀的磁场。
传感器
用于精确测量角度、位置等参数的传感器。
线性驱动器
在需要精确控制的线性运动场合。
工作原理
Halbach 阵列通过将磁铁按照一定规律(通常是交替极性)排列,使得每个磁铁的磁场在空间中相互叠加。在阵列的某一侧,这些磁场相互加强,而在另一侧则相互抵消,使得整个磁铁阵列的一边磁场显著增强,而另一边显著减弱,从而可以达到用更少的磁铁产生更强磁场的效果
普通磁铁排列效果和 Halbach 阵列排列效果对比
实际应用
由16片磁铁组成的2级海尔贝赫电机定子
定子的波形图和磁场分布图
磁场呈正弦分布,每一磁极中的磁钢数量越多,正弦分布程度越高。
优点:
• 可以减少电机的谐波
• 电机的气隙可以加大
• 磁场利用率加大
特点
1、磁场的不对称性
这是Halbach阵列最显著的特点。磁场在阵列的一侧很强,而在180度对面几乎消失。
2、磁场的局部增强
可以在阵列的某一侧产生比传统磁铁更集中的磁场。
3、磁场的可调性
通过改变磁铁的排列方式和尺寸,可以调整磁场分布。
消息