Halbach niz je posebna struktura rasporeda permanentnih magneta. Postavljanjem trajnih magneta pod određenim uglovima i pravcima mogu se postići neke nekonvencionalne karakteristike magnetnog polja. Jedna od njegovih najznačajnijih karakteristika je njegova sposobnost da značajno pojača jačinu magnetnog polja u određenom smjeru dok u velikoj mjeri oslabi magnetsko polje s druge strane, približno formirajući jednostrani efekat magnetnog polja. Ova karakteristika raspodjele magnetnog polja omogućava da se gustina snage efikasno poveća u aplikacijama motora, jer poboljšano magnetno polje omogućava motoru da proizvede veći izlazni moment u manjoj zapremini. U nekoj preciznoj opremi kao što su slušalice i drugi audio uređaji, Halbach niz također može poboljšati performanse zvučne jedinice optimiziranjem magnetnog polja, donoseći korisnicima bolje audio iskustvo, kao što je poboljšanje efekta basa i poboljšanje vjernosti i slojevitosti zvuk. čekaj.
Hangzhou Magnet power Technology Co., Ltd. razmatra optimizaciju performansi i izvodljivost proizvodnje u primjeni tehnologije Halbach niza, kombinirajući tehnološke inovacije s praktičnim primjenama. Zatim, istražimo jedinstveni šarm Halbachovih nizova.
1. Područja primjene i prednosti preciznog Halbach niza
1.1 Scenariji i funkcije aplikacije
Motor sa direktnim pogonom: Kako bi se riješili problemi veće veličine i veće cijene uzrokovane povećanjem broja parova polova s kojima se suočavaju motori s direktnim pogonom u tržišnim aplikacijama, tehnologija magnetizacije Halbeck niza daje novu ideju. Nakon usvajanja ove tehnologije, gustina magnetnog fluksa na strani vazdušnog zazora je znatno povećana, a magnetni fluks na jarmu rotora je smanjen, što efektivno smanjuje težinu i inerciju rotora i poboljšava brzu reakciju sistema. Istovremeno, gustina magnetnog fluksa vazdušnog raspora je bliža sinusnom talasu, smanjujući beskorisni sadržaj harmonika, smanjujući obrtni moment i talasanje obrtnog momenta i poboljšavajući efikasnost motora.
AC motor bez četkica: Halbeck prstenasti niz u AC motoru bez četkica može povećati magnetnu silu u jednom smjeru i postići gotovo savršenu sinusoidnu raspodjelu magnetne sile. Osim toga, zbog jednosmjerne raspodjele magnetske sile, neferomagnetni materijali se mogu koristiti kao središnja osa, što uvelike smanjuje ukupnu težinu i poboljšava učinkovitost.
Oprema za magnetnu rezonancu (MRI): Halbeck magneti u obliku prstena mogu proizvesti stabilna magnetna polja u medicinskoj opremi za snimanje, koja se koriste za lociranje i pobuđivanje atomskih jezgara u detektovanim objektima kako bi se dobile informacije o slici visoke rezolucije.
Ubrzivač čestica: Halbeck magneti u obliku prstena vode i kontroliraju putanju kretanja čestica visoke energije u akceleratoru čestica, stvarajući jako magnetsko polje za promjenu putanje i brzine čestica i postizanje ubrzanja i fokusiranja čestica.
Prstenasti motor: Halbach magneti u obliku prstena stvaraju različita magnetna polja promjenom smjera i veličine struje kako bi se motor rotirao.
Laboratorijsko istraživanje: Obično se koristi u laboratorijima fizike za stvaranje stabilnih i uniformnih magnetnih polja za istraživanje magnetizma, nauke o materijalima, itd.
1.2 Prednosti
Snažno magnetno polje: Precizni Halbeck magneti u obliku prstena imaju dizajn prstenastog magneta, koji omogućava da se magnetsko polje koncentriše i fokusira kroz cijelu prstenastu strukturu. U poređenju sa običnim magnetima, može proizvesti magnetno polje većeg intenziteta.
Ušteda prostora: Prstenasta struktura omogućava magnetnom polju da se vrti u zatvorenoj petlji, smanjujući prostor koji magnet zauzima, čineći ga praktičnijim za instalaciju i upotrebu u nekim situacijama.
Ravnomerna distribucija magnetnog polja: Zbog posebne konstrukcije, raspodela magnetnog polja u kružnoj putanji je relativno ujednačena, a promena intenziteta magnetnog polja je relativno mala, što je korisno za poboljšanje stabilnosti magnetnog polja.
Multipolarno magnetno polje: Dizajn može generirati multipolarna magnetna polja i može postići složenije konfiguracije magnetnog polja u specifičnim scenarijima primjene, pružajući veću fleksibilnost i operativnost za eksperimente i aplikacije sa posebnim potrebama.
Ušteda energije i zaštita životne sredine: Dizajnirani materijali obično koriste materijale sa visokom efikasnošću konverzije energije. Istovremeno, razumnim dizajnom i optimizacijom strukture magnetnog kola, smanjuje se gubitak energije i postiže svrha uštede energije i zaštite životne sredine.
Visoka stopa iskorišćenja trajnih magneta: Kao rezultat usmerene magnetizacije Halbach magneta, radna tačka trajnih magneta je viša, generalno prelazi 0,9, što poboljšava stopu iskorišćenja trajnih magneta.
Snažne magnetne performanse: Halbach kombinuje radijalni i paralelni raspored magneta, tretirajući magnetnu permeabilnost okolnih magnetno permeabilnih materijala kao beskonačnu da bi se formiralo jednostrano magnetno polje.
Velika gustina snage: Paralelno magnetsko polje i radijalno magnetsko polje nakon što se Halbach magnetni prsten razgradi, preklapaju jedno drugo, što uvelike povećava jačinu magnetnog polja na drugoj strani, što može efikasno smanjiti veličinu motora i povećati gustinu snage motor. U isto vrijeme, motor napravljen od Halbach niza magneta ima visoke performanse koje konvencionalni sinhroni motori s permanentnim magnetima ne mogu postići, i može pružiti ultra-visoku gustinu magnetske snage.
2. Tehnička poteškoća preciznog Halbachovog niza
Iako Halbach niz ima mnogo prednosti, njegova tehnička implementacija je također teška.
Prvo, tokom proizvodnog procesa, idealna struktura Halbachovog niza permanentnih magneta je da se smjer magnetiziranja cijelog prstenastog permanentnog magneta kontinuirano mijenja duž obodnog smjera, ali to je teško postići u stvarnoj proizvodnji. Kako bi uravnotežile kontradikciju između performansi i proizvodnog procesa, kompanije moraju usvojiti posebna rješenja za montažu. Na primjer, prstenasti trajni magnet je podijeljen na lepezaste diskretne magnetne blokove istog geometrijskog oblika, a različiti smjerovi magnetizacije svakog magnetnog bloka su spojeni u prsten, a na kraju je plan montaže statora i rotora formirana. Ovaj pristup uzima u obzir i optimizaciju performansi i izvodljivost proizvodnje, ali također povećava složenost proizvodnje.
Drugo, potrebno je da tačnost montaže Halbach niza bude visoka. Uzimajući za primjer precizan Halbach niz koji se koristi za stolove za kretanje magnetnom levitacijom, sklapanje je vrlo teško zbog interakcije između magneta. Tradicionalni proces sastavljanja je glomazan i može lako uzrokovati probleme kao što su niska ravnost i veliki razmaci u magnetnom nizu. Kako bi se riješili ovi problemi, nova metoda montaže koristi perle kao pomoćni alat. Glavni magnet sa smjerom sile glavnog magneta prema gore se prvo adsorbira na perlu, a zatim se postavlja na donju ploču, što poboljšava efikasnost montaže i nepropusnost magnetnog niza. i pozicionu tačnost magneta i linearnost i ravnost magnetnog niza.
Osim toga, tehnologija magnetizacije Halbachovog niza je također teška. Pod tradicionalnom tehnologijom, različite vrste Halbach nizova se uglavnom prethodno magnetiziraju, a zatim sklapaju kada se koriste. Međutim, zbog promjenjivih smjerova sila između trajnih magneta Halbachovog niza permanentnih magneta i visoke tačnosti montaže, trajni magneti nakon predmagnetizacije su Magneti često zahtijevaju posebne kalupe tokom montaže. Iako ukupna tehnologija magnetizacije ima prednosti poboljšanja efikasnosti magnetizacije, smanjenja troškova energije i smanjenja rizika pri montaži, ona je još uvijek u fazi istraživanja zbog tehničkih poteškoća. Glavni tok tržišta se još uvijek proizvodi pre-magnetizacijom, a zatim montažom.
3. Prednosti Hangzhou Magnetic Technology preciznog Halbach niza
3.1. Velika gustina snage
Hangzhou Magnet power Technology precizan Halbach niz ima značajne prednosti u gustini snage. On superponira paralelno magnetno polje i radijalno magnetno polje, značajno povećavajući jačinu magnetnog polja na drugoj strani. Ova karakteristika može efikasno smanjiti veličinu motora i povećati gustinu snage. U poređenju sa tradicionalnom arhitekturom motora sa permanentnim magnetom, Hangzhou Magnet Technology koristi preciznu Halbach tehnologiju niza za postizanje minijaturizacije motora pri istoj izlaznoj snazi, štedeći prostor za različite scenarije primene i poboljšavajući efikasnost korišćenja energije.
3.2. Stator i rotor ne trebaju žlijeb
U tradicionalnim motorima s permanentnim magnetima, zbog neizbježnog prisustva harmonika u magnetnom polju zračnog raspora, obično je potrebno usvojiti rampe na strukturama statora i rotora kako bi se oslabio njihov utjecaj. Precizno magnetno polje Halbach zračnog razmaka Hangzhou Magnet power Technology ima visok stepen sinusoidalne distribucije magnetnog polja i mali sadržaj harmonika. Ovo eliminiše potrebu za kosinama u statoru i rotoru, što ne samo da pojednostavljuje strukturu motora, smanjuje poteškoće i troškove proizvodnje, već i poboljšava radnu stabilnost i pouzdanost motora.
3.3. Rotor može biti napravljen od materijala bez jezgra
Efekat samozaštite preciznog Halbach niza generiše jednostrano magnetno polje, koje pruža veći prostor za odabir materijala rotora. Hangzhou Magnet Technology u potpunosti koristi ovu prednost i može odabrati materijale koji nisu jezgri kao materijal rotora, što smanjuje moment inercije i poboljšava performanse brzog odgovora motora. Ovo je posebno važno za scenarije primjene koji zahtijevaju česta pokretanja i zaustavljanja i brzo prilagođavanje brzine, kao što su automatizirane proizvodne linije, roboti i druga polja.
3.4. Visoka stopa iskorištenja trajnih magneta
Precizni Halbach niz Hangzhou Magnet power Technology koristi usmjerenu magnetizaciju kako bi postigao višu radnu tačku, općenito preko 0,9, što uvelike poboljšava stopu korištenja trajnih magneta. To znači da se sa istom količinom magneta može stvoriti jače magnetsko polje i poboljšati izlazne performanse motora. Istovremeno, smanjuje ovisnost o rijetkim resursima, smanjuje troškove i ispunjava zahtjeve održivog razvoja.
3.5. Može se koristiti koncentrirani namotaj
Zbog visoke sinusoidne distribucije magnetnog polja preciznog Halbeck niza i malog utjecaja harmonijskog magnetnog polja, Hangzhou Magnet power Technology može koristiti koncentrisane namotaje. Koncentrisani namotaji imaju veću efikasnost i manje gubitke od distribuiranih namotaja koji se koriste u tradicionalnim motorima sa trajnim magnetima. Osim toga, koncentrirani namotaj također može smanjiti veličinu i težinu motora, povećati gustinu snage i pružiti više mogućnosti za minijaturizaciju i smanjenje težine motora.
4. Tim za istraživanje i razvoj
Hangzhou Magnet power Technology ima profesionalan i efikasan tim za istraživanje i razvoj, koji pruža snažnu podršku kompaniji u primjeni i inovacijama precizne Halbach tehnologije niza.
Članovi tima dolaze iz različitih profesionalnih oblasti i imaju bogato tehničko iskustvo i iskustvo. Neki od njih imaju doktorate i magisterije iz elektrotehnike, magnetizma, nauke o materijalima i drugih srodnih smjerova, te imaju više od 20 godina industrijskog iskustva u istraživanju i razvoju motora, dizajnu magneta, proizvodnim procesima i drugim poljima. Dugogodišnje iskustvo im omogućava da brzo razumiju i riješe složene tehničke probleme. U budućnosti, tim će nastaviti da istražuje različita polja primene i nove pravce razvoja precizne Halbach tehnologije niza.
Vrijeme objave: 26.11.2024
