مجموعه های مغناطیسی آرایه هالباخ: به حداکثر رساندن شار مغناطیسی برای موتورهای خطی

آرایه هالباخ ​​جهت مغناطیسی هر بخش آهنربا را به صورت تدریجی می چرخاند. برای یک آرایه خطی، دنباله معمولی: آهنربا 1 مغناطیسی به سمت بالا (شمال رو به شکاف کار)، آهنربا 2 مغناطیسی به جلو (در طول آرایه)، آهنربا 3 مغناطیسی به سمت پایین (جنوب رو به شکاف)، آهنربا 4 مغناطیسی به عقب. این الگوی 4 قسمتی تکرار می شود. نتیجه: شار مغناطیسی در سمت فعال (شکاف) تقویت می شود، در حالی که شار در سمت مخالف (آهن پشتی) تقریباً خاتمه می یابد. نسبت شار شکاف به شار برگشتی می تواند به 20:1 برسد که نیاز به یوغ های آهنی سنگین و پرهزینه را از بین می برد.

برای کاربردهای موتور خطی (به عنوان مثال، مرحله تعیین موقعیت دقیق)، یک آرایه هالباخ ​​بر روی حرکت دهنده (لغزنده) یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می کند که با سیم پیچ های روی استاتور تعامل دارد. بدون آهن پشتی روی موتور، جرم متحرک 30-50% کاهش می‌یابد. موتورهای خطی مجهز به هالباخ ​​به تراکم رانش 1.5 برابر موتورهای خطی آهنربای دائمی معمولی دست می یابند.

آرایه های هالباخ ​​خطی در موتورهای خطی تخت، مسیرهای شناور مغناطیسی و آب بندی سیال مغناطیسی استفاده می شود. طول آرایه فقط با تعداد بخش ها محدود می شود. برای کاربردهای سفر طولانی (به عنوان مثال، سیستم نوار نقاله با سکته مغزی 10 متر)، ما آرایه های Halbach را در بخش های مدولار 200-500 میلی متر هر کدام، با رولپلاک های تراز دقیق بین بخش ها تولید می کنیم.

آرایه های حلباخ دایره ای (همچنین به نام روتور Halbach) در موتورهای DC بدون جاروبک، چرخ های واکنش و ذخیره انرژی چرخ طیار استفاده می شود. در یک آرایه حلباخ دایره ای، مغناطش به طور مداوم در اطراف محیط می چرخد. میدان داخلی می‌تواند بسیار یکنواخت باشد و برای سیم‌پیچ‌های گرادیان MRI یا ژیروسکوپ‌های{2}}دقیق بالا مناسب باشد. با این حال، ساخت یک آرایه حلباخ دایره ای به آهنرباهای قوس تقسیم شده نیاز دارد که هر کدام دارای یک زاویه مغناطیسی خاص هستند.

داده های مقایسه:

مونتاژ آرایه هالباخ ​​با آهنرباهای نئودیمیم (N42SH یا بالاتر) ذاتاً به دلیل نیروهای قوی و پیچیده بین آهنرباهای مجاور خطرناک است. یک آهنربای نابجا می تواند با سرعت بیش از 5 متر بر ثانیه در جای خود بچسبد و باعث خرد شدن انگشت یا شکستگی آهنربا شود.

پروتکل تولید ما:

از آلمینیومی یا سه بعدی-چاپ غیر-لوله مغناطیسی استفاده کنید.

آهنرباها به ترتیب-به- نصب می‌شوند و هر کدام با شیلنگ‌های پلاستیکی موقت ایمن می‌شوند.

اپوکسی دو قسمتی (LOCTITE Hysol 9460، مقاومت برشی 25 مگاپاسکال) بین آهنرباها اعمال می شود.

کل آرایه در فشار 0.5-1.0 MPa در طول پخت اپوکسی (24 ساعت در 25 درجه) فشرده می شود.

For large arrays (>50 آهنربا)، از مونتاژ مرحله‌ای استفاده کنید: 5-10 زیرمجموعه آهن‌ربایی بسازید، سپس به آنها بپیوندید.

ما همچنین آرایه های Halbach را که در محفظه آلومینیومی یا لوله فولادی ضد زنگ محصور شده اند، ارائه می دهیم. کپسولاسیون آهنرباها را در برابر خوردگی محافظت می کند و از تماس تصادفی با میدان سرگردان قوی آرایه جلوگیری می کند.

برای سازندگان موتورهای خطی که به دنبال آرایه‌های هالباخ ​​با نیروی بالا با زاویه‌های مغناطیسی دقیق (±1 درجه تحمل) هستند، لطفاً از صفحه دسته مجموعه‌های موتور مغناطیسی ما در وب‌سایت ما دیدن کنید.

برای درخواست شبیه‌سازی FEA آرایه Halbach برای موتور خطی خود - از جمله مشخصات شار شکاف هوا، تراست در آمپر و بهینه‌سازی آهن پشتی - با تیم مهندسی آهنربا ما تماس بگیرید.

س: آیا می توانم از آهنرباهای بلوک قفسه برای ساختن آرایه Halbach خود در خانه{- استفاده کنم؟
پاسخ: توصیه نمی شود. بلوک های استاندارد دارای جهت مغناطیسی ثابت از طریق ضخامت هستند. DIY Halbach به آهنرباهای سفارشی با مغناطش در زوایای خاص (به عنوان مثال، 0 درجه، 45 درجه، 90 درجه، 135 درجه) نیاز دارد. ما آهنرباهای دقیق جهت گیری را عرضه می کنیم.

س: حداکثر طول یک آرایه هالباخ ​​که می توانید بسازید چقدر است؟
A: طول پیوسته 500 میلی متر در یک محفظه واحد. برای آرایه‌های طولانی‌تر، ما بخش‌های مدولار را با پین‌های تراز و جفت مغناطیسی عرضه می‌کنیم تا از تداوم شار اطمینان حاصل کنیم. شکاف اتصال مقطع < 0.2 میلی متر.

س: آیا آرایه های Halbach به پوشش خاصی برای محافظت در برابر خوردگی نیاز دارند؟
پاسخ: از آنجایی که آرایه‌های Halbach اغلب در معرض دید هستند (بدون آهن پشتی یا محفظه)، ما پوشش Ni-Cu-Ni (20-25μm) به همراه پوشش اپوکسی را برای مقاومت در برابر رطوبت توصیه می‌کنیم. آرایه های محصور شده از اپوکسی درجه گلدان (ضخامت 1-2 میلی متر) استفاده می کنند.