מערך הלבך: הרגישו את הקסם של שדה מגנטי אחר

מערך הלבך הוא מבנה סידור מגנט קבוע מיוחד. על ידי סידור מגנטים קבועים בזוויות וכיוונים ספציפיים, ניתן להשיג כמה מאפיינים לא שגרתיים של שדה מגנטי. אחד המאפיינים הבולטים שלו הוא יכולתו לשפר משמעותית את עוצמת השדה המגנטי בכיוון מסוים תוך החלשה רבה של השדה המגנטי בצד השני, ויוצר בערך אפקט שדה מגנטי חד צדדי. מאפיין חלוקת השדה המגנטי הזה מאפשר להגדיל את צפיפות ההספק ביעילות ביישומי מנוע, מכיוון שהשדה המגנטי המוגבר מאפשר למנוע לייצר פלט מומנט גדול יותר בנפח קטן יותר. בציוד דיוק מסויים כגון אוזניות והתקני שמע אחרים, מערך הלבך יכול גם לשפר את הביצועים של יחידת הסאונד על ידי ייעול השדה המגנטי, הבאת למשתמשים חווית שמע טובה יותר, כגון שיפור אפקט הבס ושיפור הנאמנות והשכבות של את הצליל. לַחֲכוֹת.

Hangzhou Magnet power Technology Co., Ltd. שוקל גם אופטימיזציה של ביצועים וגם היתכנות ייצור ביישום טכנולוגיית מערך Halbach, המשלבת חדשנות טכנולוגית עם יישומים מעשיים. לאחר מכן, בואו נחקור את הקסם הייחודי של מערכי הלבך.

1. תחומי יישום ויתרונות של מערך הלבך דיוק

1.1 תרחישים ופונקציות של יישומים

מנוע הנעה ישירה: על מנת לפתור את הבעיות של גודל גדול יותר ועלות גבוהה יותר הנגרמות כתוצאה מהגידול במספר זוגות הקטבים העומדים בפני מנועי הנעה ישירה ביישומי שוק, טכנולוגיית המגנטיזציה של מערך הלבק מספקת רעיון חדש. לאחר אימוץ טכנולוגיה זו, צפיפות השטף המגנטי בצד מרווח האוויר גדלה מאוד, והשטף המגנטי על עול הרוטור מופחת, מה שמפחית ביעילות את המשקל ואינרציה של הרוטור ומשפר את התגובה המהירה של המערכת. יחד עם זאת, צפיפות השטף המגנטי של מרווח האוויר קרובה יותר לגל סינוס, מפחיתה את התוכן הרמוני חסר תועלת, מפחיתה את מומנט גלגל השיניים ואת אדוות המומנט ומשפרת את יעילות המנוע.

מנוע AC ללא מברשות: מערך הטבעות של הלבק במנוע AC ללא מברשות יכול לשפר את הכוח המגנטי בכיוון אחד ולקבל חלוקת כוח מגנטי סינוסואידית כמעט מושלמת. בנוסף, בשל חלוקת הכוח המגנטי החד-כיווני, חומרים לא פרומגנטיים יכולים לשמש כציר המרכזי, מה שמפחית מאוד את המשקל הכולל ומשפר את היעילות.

ציוד להדמיית תהודה מגנטית (MRI): מגנטים של הלבק בצורת טבעת יכולים לייצר שדות מגנטיים יציבים בציוד הדמיה רפואי, המשמשים לאיתור ולעירור גרעיני אטום בעצמים שזוהו כדי לקבל מידע תמונה ברזולוציה גבוהה.

מאיץ חלקיקים: מגנטים של הלבק בצורת טבעת מנחים ושולטים בנתיב התנועה של חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה במאיץ החלקיקים, יוצרים שדה מגנטי חזק לשינוי מסלול ומהירות החלקיקים, ולהשגת האצת חלקיקים ומיקוד.

מנוע טבעת: מגנטים של הלבך בצורת טבעת יוצרים שדות מגנטיים שונים על ידי שינוי כיוון וגודל הזרם כדי להניע את המנוע לסיבוב.

מחקר מעבדה: משמש בדרך כלל במעבדות פיזיקה ליצירת שדות מגנטיים יציבים ואחידים למחקר במגנטיות, מדעי החומרים וכו'.

1.2 יתרונות

שדה מגנטי רב עוצמה: מגנטים של הלבק מדויקים בצורת טבעת מאמצים עיצוב מגנט טבעת, המאפשר לרכז ולמקד את השדה המגנטי בכל מבנה הטבעת. בהשוואה למגנטים רגילים, הוא יכול לייצר שדה מגנטי בעוצמה גבוהה יותר.

חיסכון במקום: מבנה הטבעת מאפשר לשדה המגנטי לעבור בלולאה במסלול לולאה סגורה, מצמצם את המקום התפוס על ידי המגנט, מה שהופך אותו לנוח יותר להתקנה ולשימוש במצבים מסוימים.

פיזור אחיד של השדה המגנטי: בשל המבנה העיצובי המיוחד, פיזור השדה המגנטי בנתיב המעגלי הוא אחיד יחסית, והשינוי בעוצמת השדה המגנטי קטן יחסית, מה שמועיל לשיפור יציבות השדה המגנטי.

שדה מגנטי רב קוטבי: התכנון יכול ליצור שדות מגנטיים רב קוטביים, ויכול להשיג תצורות שדה מגנטי מורכבות יותר בתרחישי יישומים ספציפיים, מה שמספק גמישות ותפעול גבוהות יותר עבור ניסויים ויישומים עם צרכים מיוחדים.

חיסכון באנרגיה והגנה על הסביבה: חומרי העיצוב משתמשים בדרך כלל בחומרים בעלי יעילות המרת אנרגיה גבוהה. יחד עם זאת, באמצעות תכנון סביר ואופטימיזציה של מבנה המעגל המגנטי, בזבוז האנרגיה מצטמצם ומשיגים את מטרת החיסכון באנרגיה והגנת הסביבה.

שיעור ניצול גבוה של מגנטים קבועים: כתוצאה ממגנטיזציה כיוונית של מגנטים של הלבך, נקודת הפעולה של המגנטים הקבועים גבוהה יותר, בדרך כלל עולה על 0.9, מה שמשפר את קצב הניצול של מגנטים קבועים.

ביצועים מגנטיים חזקים: הלבך משלב סידורים רדיאליים ומקבילים של מגנטים, ומתייחס לחדירות המגנטית של החומרים החדירים מגנטית שמסביב כאינסופית ליצירת שדה מגנטי חד צדדי.

צפיפות הספק גבוהה: השדה המגנטי המקביל והשדה המגנטי הרדיאלי לאחר פירוק הטבעת המגנטית של הלבך עולים זה על זה, מה שמגביר מאוד את עוצמת השדה המגנטי בצד השני, מה שיכול למעשה להקטין את גודל המנוע ולהגדיל את צפיפות ההספק של המנוע. יחד עם זאת, למנוע העשוי ממגנטים של מערך הלבך יש ביצועים גבוהים שמנועים סינכרוניים מגנט קבוע רגילים אינם יכולים להשיג, ויכול לספק צפיפות הספק מגנטית גבוהה במיוחד.

2. קושי טכני של דיוק מערך הלבך

למרות שלמערך הלבך יתרונות רבים, גם היישום הטכני שלו קשה.

ראשית, במהלך תהליך הייצור, מבנה המגנט הקבוע של מערך הלבך האידיאלי הוא שכיוון הממגנט של המגנט הקבוע הטבעתי כולו משתנה ברציפות לאורך הכיוון ההיקפי, אך קשה להשיג זאת בייצור בפועל. על מנת לאזן את הסתירה בין ביצועים לתהליך הייצור, חברות צריכות לאמץ פתרונות הרכבה מיוחדים. לדוגמה, המגנט הקבוע הטבעתי מחולק לגושי מגנט בדידים בצורת מניפה עם אותה צורה גיאומטרית, וכיווני המגנטיזציה השונים של כל בלוק מגנט מחוברים לטבעת, ולבסוף תוכנית ההרכבה של הסטטור והרוטור היא נוצר. גישה זו לוקחת בחשבון הן אופטימיזציה של ביצועים והן כדאיות ייצור, אך היא גם מגבירה את מורכבות הייצור.

שנית, דיוק ההרכבה של מערך הלבך נדרש להיות גבוה. אם ניקח לדוגמא את מכלול מערך הלבך המדויק המשמש לטבלאות תנועת ריחוף מגנטיות, ההרכבה קשה מאוד בגלל האינטראקציה בין מגנטים. תהליך ההרכבה המסורתי מסורבל ויכול בקלות לגרום לבעיות כמו שטוחות נמוכה ופערים גדולים במערך המגנטים. על מנת לפתור את הבעיות הללו, שיטת ההרכבה החדשה משתמשת בחרוזים ככלי עזר. המגנט הראשי עם כיוון הכוח כלפי מעלה של המגנט הראשי נספג תחילה על החרוז ולאחר מכן ממוקם על הצלחת התחתונה, מה שמשפר את יעילות ההרכבה והאטימות של מערך המגנטים. ודיוק המיקום של המגנטים והלינאריות והשטוחות של מערך המגנטים.

בנוסף, גם טכנולוגיית המגנטיזציה של מערך הלבך קשה. תחת הטכנולוגיה המסורתית, סוגים שונים של מערכי הלבך ממוגנטים בעיקר מראש ולאחר מכן מורכבים בעת שימוש. עם זאת, בשל כיווני הכוח הניתנים לשינוי בין המגנטים הקבועים של מערך המגנטים הקבועים של הלבך ודיוק ההרכבה הגבוה, המגנטים הקבועים לאחר מגנט מראש הם לרוב מגנטים דורשים תבניות מיוחדות במהלך ההרכבה. למרות שלטכנולוגיית המגנטיזציה הכוללת יש את היתרונות של שיפור יעילות המגנטיזציה, הפחתת עלויות האנרגיה והפחתת סיכוני ההרכבה, היא עדיין בשלב החקרני בשל הקושי הטכני. הזרם המרכזי של השוק עדיין מיוצר על ידי מגנטיזציה מוקדמת ולאחר מכן הרכבה.

3. יתרונות מערך Halbach המדויק של Hangzhou Magnetic Technology

3.1. צפיפות הספק גבוהה

למערך Halbach המדויק של Hangzhou Magnet power Technology יש יתרונות משמעותיים בצפיפות הספק. הוא משלב את השדה המגנטי המקביל ואת השדה המגנטי הרדיאלי, ומגדיל מאוד את עוצמת השדה המגנטי בצד השני. תכונה זו יכולה להפחית ביעילות את גודל המנוע ולהגדיל את צפיפות ההספק. בהשוואה לארכיטקטורת מנוע המגנט הקבוע המסורתי, טכנולוגיית המגנט של Hangzhou משתמשת בטכנולוגיית מערך Halbach מדויקת כדי להשיג מזעור המנוע באותו הספק מוצא, חיסכון במקום עבור תרחישי יישומים שונים ושיפור יעילות ניצול האנרגיה.

3.2. הסטטור והרוטור אינם צריכים מצנח

במנועי מגנט קבועים מסורתיים, בשל הנוכחות הבלתי נמנעת של הרמוניות בשדה המגנטי של פער האוויר, יש צורך בדרך כלל לאמץ רמפות על מבני הסטטור והרוטור כדי להחליש את השפעתם. השדה המגנטי המדויק של מערך מרווח האוויר של Halbach של Hangzhou Magnet Power Technology בעל רמה גבוהה של פיזור שדה מגנטי סינוסואיד ותכולה הרמונית קטנה. זה מבטל את הצורך בהטיות בסטטור וברוטור, מה שלא רק מפשט את מבנה המנוע, מפחית את קושי הייצור ואת העלות, אלא גם משפר את יציבות הפעולה ואמינות המנוע.

3.3. הרוטור יכול להיות עשוי מחומרים שאינם הליבה

אפקט המיגון העצמי של מערך הלבך המדויק מייצר שדה מגנטי חד צדדי, המספק מקום גדול יותר לבחירת חומרי הרוטור. Hangzhou Magnet Technology מנצלת את היתרון הזה במלואו ויכולה לבחור בחומרים שאינם הליבה כחומר הרוטור, מה שמפחית את רגע האינרציה ומשפר את ביצועי התגובה המהירה של המנוע. זה חשוב במיוחד עבור תרחישי יישומים הדורשים התחלות ועצירות תכופות והתאמת מהירות מהירה, כגון קווי ייצור אוטומטיים, רובוטים ושדות אחרים.

3.4. שיעור ניצול גבוה של מגנטים קבועים

מערך Halbach המדויק של Hangzhou Magnet Power Technology משתמש במגנטיזציה כיוונית כדי להשיג נקודת פעולה גבוהה יותר, בדרך כלל העולה על 0.9, מה שמשפר מאוד את קצב הניצול של מגנטים קבועים. המשמעות היא שעם אותה כמות של מגנטים, ניתן ליצור שדה מגנטי חזק יותר ולשפר את ביצועי הפלט של המנוע. במקביל, הוא גם מפחית את התלות במשאבים נדירים, מפחית עלויות ועונה על הדרישות של פיתוח בר קיימא.

3.5. ניתן להשתמש בפיתול מרוכז

בשל ההתפלגות הסינוסואידאלית הגבוהה של השדה המגנטי של מערך הלבק המדויק וההשפעה הקטנה של השדה המגנטי ההרמוני, טכנולוגיית כוח מגנט של Hangzhou יכולה להשתמש בפיתולים מרוכזים. לפיתולים מרוכזים יש יעילות גבוהה יותר והפסדים נמוכים יותר מהפיתולים המבוזרים המשמשים במנועי מגנט קבועים מסורתיים. בנוסף, סלילה מרוכזת יכולה גם להקטין את גודלו ומשקלו של המנוע, להגדיל את צפיפות ההספק ולספק יותר אפשרויות למזעור ולהקלה של המנוע.

4. צוות מו"פ

ל-Hangzhou Magnet power Technology צוות מו"פ מקצועי ויעיל, המספק תמיכה חזקה לחברה ביישום וחדשנות של טכנולוגיית מערך Halbach המדויקת.

חברי הצוות מגיעים מתחומים מקצועיים שונים ובעלי רקע וניסיון טכני עשיר. לחלקם יש תארי דוקטור ותואר שני בהנדסת חשמל, מגנטיות, מדעי החומרים ומקצועות נלווים נוספים, ויש להם יותר מ-20 שנות ניסיון בתעשייה במחקר ופיתוח מוטורי, עיצוב מגנטים, תהליכי ייצור ותחומים נוספים. שנים של ניסיון מאפשרים להם להבין ולפתור בעיות טכניות מורכבות במהירות. בעתיד, הצוות ימשיך לחקור תחומי יישומים שונים וכיווני פיתוח חדשים של טכנולוגיית מערך הלבך מדויקת.