Halbach niz je posebna struktura s permanentnim magnetima. Postavljanjem trajnih magneta pod određenim kutovima i smjerovima mogu se postići neke nekonvencionalne karakteristike magnetskog polja. Jedna od njegovih najznačajnijih značajki je sposobnost značajnog povećanja jakosti magnetskog polja u određenom smjeru dok uvelike slabi magnetsko polje s druge strane, približno stvarajući jednostrani učinak magnetskog polja. Ova karakteristika distribucije magnetskog polja omogućuje učinkovito povećanje gustoće snage u primjenama motora, jer poboljšano magnetsko polje omogućuje motoru da proizvede veći moment momenta u manjem volumenu. U nekoj preciznoj opremi kao što su slušalice i drugi audio uređaji, Halbach niz također može poboljšati performanse zvučne jedinice optimiziranjem magnetskog polja, donoseći korisnicima bolje audio iskustvo, kao što je poboljšanje efekta basa i poboljšanje vjernosti i slojevitosti zvuk. čekati.
Hangzhou Magnet power Technology Co., Ltd. razmatra i optimizaciju performansi i izvedivost proizvodnje u primjeni Halbach tehnologije polja, kombinirajući tehnološke inovacije s praktičnim primjenama. Zatim, istražimo jedinstveni šarm Halbach nizova.
1. Područja primjene i prednosti preciznih Halbachovih polja
1.1 Scenariji i funkcije primjene
Motor s izravnim pogonom: Kako bi se riješili problemi veće veličine i viših troškova uzrokovanih povećanjem broja pari polova s kojima se suočavaju motori s izravnim pogonom u tržišnim primjenama, Halbeckova tehnologija magnetiziranja polja pruža novu ideju. Nakon usvajanja ove tehnologije, gustoća magnetskog toka na strani zračnog raspora znatno se povećava, a magnetski tok na jarmu rotora se smanjuje, što učinkovito smanjuje težinu i inerciju rotora i poboljšava brzi odziv sustava. U isto vrijeme, gustoća magnetskog toka zračnog raspora je bliža sinusnom valu, smanjujući beskorisni harmonijski sadržaj, smanjujući zakretni moment i valovitost momenta i poboljšavajući učinkovitost motora.
AC motor bez četkica: Halbeck prstenasti niz u AC motoru bez četkica može pojačati magnetsku silu u jednom smjeru i dobiti gotovo savršenu sinusoidnu distribuciju magnetske sile. Osim toga, zbog jednosmjerne raspodjele magnetske sile, neferomagnetski materijali mogu se koristiti kao središnja os, što uvelike smanjuje ukupnu težinu i poboljšava učinkovitost.
Oprema za magnetsku rezonanciju (MRI): Halbeckovi magneti u obliku prstena mogu proizvesti stabilna magnetska polja u opremi za medicinsko snimanje, koja se koriste za lociranje i pobuđivanje atomskih jezgri u otkrivenim objektima kako bi se dobile informacije o slici visoke rezolucije.
Akcelerator čestica: Halbeckovi magneti u obliku prstena vode i kontroliraju putanju kretanja visokoenergetskih čestica u akceleratoru čestica, generirajući snažno magnetsko polje za promjenu putanje i brzine čestica te postizanje akceleracije i fokusiranja čestica.
Prstenasti motor: Halbachovi magneti u obliku prstena generiraju različita magnetska polja mijenjajući smjer i veličinu struje kako bi pokrenuli motor da se okreće.
Laboratorijsko istraživanje: Obično se koristi u fizičkim laboratorijima za stvaranje stabilnih i jednolikih magnetskih polja za istraživanja u magnetizmu, znanosti o materijalima itd.
1.2Prednosti
Snažno magnetsko polje: Precizni Halbeck magneti u obliku prstena imaju dizajn prstenastog magneta, koji omogućuje koncentriranje i fokusiranje magnetskog polja kroz cijelu strukturu prstena. U usporedbi s običnim magnetima, može proizvesti magnetsko polje većeg intenziteta.
Ušteda prostora: prstenasta struktura omogućuje magnetskom polju da se vrti u zatvorenoj petlji, smanjujući prostor koji zauzima magnet, što ga čini praktičnijim za instalaciju i upotrebu u nekim situacijama.
Jednolika raspodjela magnetskog polja: Zbog posebne strukture dizajna, raspodjela magnetskog polja u kružnom putu je relativno jednolika, a promjena intenziteta magnetskog polja je relativno mala, što je korisno za poboljšanje stabilnosti magnetskog polja.
Multipolarno magnetsko polje: Dizajn može generirati multipolarna magnetska polja i može postići složenije konfiguracije magnetskog polja u specifičnim scenarijima primjene, pružajući veću fleksibilnost i operativnost za eksperimente i aplikacije s posebnim potrebama.
Ušteda energije i zaštita okoliša: Dizajnirani materijali obično koriste materijale s visokom učinkovitošću pretvorbe energije. Istodobno, razumnim dizajnom i optimizacijom strukture magnetskog kruga smanjuje se rasipanje energije i postiže se svrha uštede energije i zaštite okoliša.
Visoka stopa iskorištenja trajnih magneta: Kao rezultat usmjerenog magnetiziranja Halbach magneta, radna točka permanentnih magneta je viša, općenito premašujući 0,9, što poboljšava stopu iskorištenja permanentnih magneta.
Jaka magnetska izvedba: Halbach kombinira radijalne i paralelne rasporede magneta, tretirajući magnetsku propusnost okolnih magnetski propusnih materijala kao beskonačnu kako bi se formiralo jednostrano magnetsko polje.
Velika gustoća snage: Paralelno magnetsko polje i radijalno magnetsko polje nakon što se Halbachov magnetski prsten razloži jedno na drugo, što uvelike povećava snagu magnetskog polja na drugoj strani, što može učinkovito smanjiti veličinu motora i povećati gustoću snage motor. U isto vrijeme, motor izrađen od Halbach niza magneta ima visoke performanse koje konvencionalni sinkroni motori s permanentnim magnetima ne mogu postići i može pružiti ultra-visoku gustoću magnetske snage.
2. Tehničke poteškoće preciznog Halbach niza
Iako Halbachov niz ima mnoge prednosti, njegova tehnička implementacija također je teška.
Prvo, tijekom proizvodnog procesa, idealna Halbachova struktura permanentnog 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 uravnotežili kontradikciju između performansi i procesa proizvodnje, tvrtke moraju usvojiti posebna rješenja za sklapanje. Na primjer, prstenasti permanentni magnet podijeljen je u diskretne blokove magneta u obliku lepeze s istim geometrijskim oblikom, a različiti smjerovi magnetizacije svakog bloka magneta su spojeni u prsten, i konačno je plan montaže statora i rotora formirana. Ovaj pristup uzima u obzir i optimizaciju performansi i izvedivost proizvodnje, ali također povećava složenost proizvodnje.
Drugo, točnost montaže Halbach niza mora biti visoka. Uzimajući za primjer precizni Halbachov sklop niza koji se koristi za stolove za kretanje magnetske levitacije, sastavljanje je vrlo teško zbog interakcije između magneta. Tradicionalni postupak sklapanja je težak i može lako uzrokovati probleme kao što su niska ravnost i veliki razmaci u nizu magneta. Kako bi se riješili ovi problemi, nova metoda sastavljanja koristi perle kao pomoćni alat. Glavni magnet sa smjerom sile prema gore od glavnog magneta prvo se adsorbira na kuglicu, a zatim postavlja na donju ploču, što poboljšava učinkovitost sklapanja i nepropusnost niza magneta. i točnost položaja magneta te linearnost i ravnost niza magneta.
Osim toga, tehnologija magnetizacije Halbach niza je također teška. Prema tradicionalnoj tehnologiji, razne vrste Halbach nizova uglavnom su prethodno magnetizirane i zatim sastavljene kada se koriste. Međutim, zbog promjenjivih smjerova sila između trajnih magneta niza trajnih magneta Halbach i visoke točnosti montaže, trajni magneti nakon predmagnetiziranja su Magneti često zahtijevaju posebne kalupe tijekom montaže. Iako sveukupna tehnologija magnetizacije ima prednosti poboljšanja učinkovitosti magnetizacije, smanjenja troškova energije i smanjenja rizika sklapanja, još uvijek je u fazi istraživanja zbog tehničkih poteškoća. Glavna struja na tržištu još uvijek se proizvodi predmagnetiziranjem, a zatim sklapanjem.
3. Prednosti Hangzhou Magnetic Technology preciznog niza Halbach
3.1. Visoka gustoća snage
Hangzhou Magnet power Technology precizni niz Halbach ima značajne prednosti u gustoći snage. Ono superponira paralelno magnetsko polje i radijalno magnetsko polje, uvelike povećavajući snagu magnetskog polja s druge strane. Ova značajka može učinkovito smanjiti veličinu motora i povećati gustoću snage. U usporedbi s tradicionalnom arhitekturom motora s trajnim magnetima, Hangzhou Magnet Technology koristi preciznu Halbach array tehnologiju za postizanje minijaturizacije motora pri istoj izlaznoj snazi, štedeći prostor za različite scenarije primjene i poboljšavajući učinkovitost korištenja energije.
3.2. Stator i rotor ne trebaju žlijeb
U tradicionalnim motorima s permanentnim magnetima, zbog neizbježne prisutnosti harmonika u magnetskom polju zračnog raspora, obično je potrebno usvojiti rampe na strukturama statora i rotora kako bi se oslabio njihov utjecaj. Precizno magnetsko polje Halbach niza zračnog raspora tvrtke Hangzhou Magnet Power Technology ima visok stupanj distribucije sinusoidnog magnetskog polja i mali harmonijski sadržaj. Ovo eliminira potrebu za zakrivljenjima u statoru i rotoru, što ne samo da pojednostavljuje strukturu motora, smanjuje poteškoće i troškove proizvodnje, već također poboljšava radnu stabilnost i pouzdanost motora.
3.3. Rotor može biti izrađen od materijala koji nisu jezgra
Učinak samozaštite preciznog Halbach niza stvara jednostrano magnetsko polje, koje pruža veći prostor za odabir materijala rotora. Hangzhou Magnet Technology u potpunosti iskorištava ovu prednost i može odabrati materijale koji nisu jezgra kao materijal rotora, što smanjuje moment inercije i poboljšava performanse brzog odziva motora. Ovo je osobito važno za scenarije primjene koji zahtijevaju česta pokretanja i zaustavljanja te brzu prilagodbu brzine, kao što su automatizirane proizvodne linije, roboti i druga polja.
3.4. Visoka iskoristivost trajnih magneta
Precizni niz Halbach tvrtke Hangzhou Magnet Power Technology koristi usmjerenu magnetizaciju za postizanje više radne točke, općenito veće od 0,9, što uvelike poboljšava stopu iskorištenja trajnih magneta. To znači da se s istom količinom magneta može generirati jače magnetsko polje i poboljšati izlazna izvedba motora. Istodobno, smanjuje ovisnost o rijetkim resursima, smanjuje troškove i ispunjava zahtjeve održivog razvoja.
3.5. Može se koristiti koncentrirani namot
Zbog visoke sinusoidalne distribucije magnetskog polja preciznog Halbeckovog niza i malog utjecaja harmonijskog magnetskog polja, Hangzhou Magnet Power Technology može koristiti koncentrirane namote. Koncentrirani namoti imaju veću učinkovitost i manje gubitke od raspodijeljenih namota koji se koriste u tradicionalnim motorima s trajnim magnetima. Osim toga, koncentrirano namotavanje također može smanjiti veličinu i težinu motora, povećati gustoću snage i pružiti više mogućnosti za minijaturizaciju i smanjenje težine motora.
4. Tim za istraživanje i razvoj
Hangzhou Magnet Power Technology ima profesionalan i učinkovit tim za istraživanje i razvoj, koji pruža snažnu podršku tvrtki u primjeni i inovacijama precizne tehnologije nizova Halbach.
Članovi tima dolaze iz različitih profesionalnih područja i imaju bogato tehničko iskustvo i iskustvo. Neki od njih imaju doktorate i magisterije iz elektrotehnike, magnetizma, znanosti o materijalima i drugih srodnih smjerova te imaju više od 20 godina iskustva u industriji u istraživanju i razvoju motora, dizajnu magneta, proizvodnim procesima i drugim poljima. Godine iskustva omogućuju im brzo razumijevanje i rješavanje složenih tehničkih problema. U budućnosti, tim će nastaviti istraživati različita područja primjene i nove smjerove razvoja precizne Halbach array tehnologije.
Vrijeme objave: 26. studenoga 2024
