Niz Halbach je posebna struktura s trajnimi magneti. Z razporeditvijo trajnih magnetov pod določenimi koti in smeri je mogoče doseči nekatere nekonvencionalne značilnosti magnetnega polja. Ena njegovih najbolj opaznih lastnosti je njegova sposobnost, da znatno poveča jakost magnetnega polja v določeni smeri, medtem ko močno oslabi magnetno polje na drugi strani, kar približno tvori enostranski učinek magnetnega polja. Ta značilnost porazdelitve magnetnega polja omogoča učinkovito povečanje gostote moči v motornih aplikacijah, ker izboljšano magnetno polje omogoča, da motor proizvede večji navor v manjši prostornini. V nekaterih preciznih napravah, kot so slušalke in druge zvočne naprave, lahko niz Halbach tudi izboljša delovanje zvočne enote z optimizacijo magnetnega polja, kar uporabnikom omogoča boljšo zvočno izkušnjo, kot je izboljšanje učinka nizkih tonov ter izboljšanje zvestobe in plastenja zvoka. zvok. čakati.
Podjetje Hangzhou Magnet power Technology Co., Ltd. upošteva optimizacijo delovanja in izvedljivost proizvodnje pri uporabi tehnologije nizov Halbach, ki združuje tehnološke inovacije s praktičnimi aplikacijami. Nato raziščimo edinstven čar nizov Halbach.
1. Področja uporabe in prednosti preciznih nizov Halbach
1.1Scenariji uporabe in funkcije
Motor z neposrednim pogonom: Da bi rešili probleme večje velikosti in višjih stroškov, ki jih povzroča povečanje števila parov polov, s katerimi se soočajo motorji z neposrednim pogonom v tržnih aplikacijah, Halbeckova tehnologija magnetizacije polja ponuja novo idejo. Po sprejetju te tehnologije se gostota magnetnega pretoka na strani zračne reže močno poveča, magnetni pretok na jarmu rotorja pa se zmanjša, kar učinkovito zmanjša težo in vztrajnost rotorja ter izboljša hiter odziv sistema. Hkrati je gostota magnetnega pretoka zračne reže bližje sinusnemu valu, kar zmanjša neuporabno harmonično vsebnost, zmanjša vrtilni moment in valovitost navora ter izboljša učinkovitost motorja.
Brezkrtačni izmenični motor: Halbeckov obročni niz v brezkrtačnem izmeničnem motorju lahko poveča magnetno silo v eni smeri in doseže skoraj popolno sinusno porazdelitev magnetne sile. Poleg tega se lahko zaradi enosmerne porazdelitve magnetne sile kot osrednja os uporabijo neferomagnetni materiali, kar močno zmanjša skupno težo in izboljša učinkovitost.
Oprema za slikanje z magnetno resonanco (MRI): Halbeckovi magneti v obliki obroča lahko proizvajajo stabilna magnetna polja v opremi za medicinsko slikanje, ki se uporabljajo za lociranje in vzbujanje atomskih jeder v zaznanih predmetih za pridobitev slikovnih informacij visoke ločljivosti.
Pospeševalec delcev: Halbeckovi magneti v obliki obroča vodijo in nadzorujejo pot gibanja visokoenergijskih delcev v pospeševalniku delcev, pri čemer ustvarjajo močno magnetno polje za spreminjanje poti in hitrosti delcev ter doseganje pospeška in fokusiranja delcev.
Obročasti motor: Halbachovi magneti v obliki obroča ustvarjajo različna magnetna polja s spreminjanjem smeri in velikosti toka, da poženejo motor k vrtenju.
Laboratorijske raziskave: običajno se uporabljajo v fizikalnih laboratorijih za ustvarjanje stabilnih in enotnih magnetnih polj za raziskave magnetizma, znanosti o materialih itd.
1.2Prednosti
Močno magnetno polje: Natančni Halbeckovi magneti v obliki obroča imajo zasnovo obročastega magneta, ki omogoča koncentracijo in fokusiranje magnetnega polja skozi celotno strukturo obroča. V primerjavi z običajnimi magneti lahko ustvari magnetno polje z večjo intenzivnostjo.
Prihranek prostora: obročasta struktura omogoča, da se magnetno polje vrti v zaprti zanki, kar zmanjša prostor, ki ga zaseda magnet, zaradi česar je namestitev in uporaba v nekaterih situacijah bolj priročna.
Enakomerna porazdelitev magnetnega polja: zaradi posebne konstrukcijske strukture je porazdelitev magnetnega polja v krožni poti relativno enakomerna, sprememba intenzitete magnetnega polja pa relativno majhna, kar je koristno za izboljšanje stabilnosti magnetnega polja.
Večpolarno magnetno polje: Zasnova lahko ustvari večpolarna magnetna polja in lahko doseže bolj zapletene konfiguracije magnetnega polja v posebnih scenarijih uporabe, kar zagotavlja večjo prilagodljivost in delovanje za poskuse in aplikacije s posebnimi potrebami.
Varčevanje z energijo in varstvo okolja: Oblikovalski materiali običajno uporabljajo materiale z visoko učinkovitostjo pretvorbe energije. Hkrati se z razumno zasnovo in optimizacijo strukture magnetnega vezja zmanjša izguba energije in doseže namen varčevanja z energijo in varstva okolja.
Visoka stopnja izkoriščenosti trajnih magnetov: Zaradi usmerjenega magnetiziranja Halbachovih magnetov je delovna točka trajnih magnetov višja, na splošno presega 0,9, kar izboljša stopnjo izkoriščenosti trajnih magnetov.
Močna magnetna zmogljivost: Halbach združuje radialno in vzporedno razporeditev magnetov, pri čemer obravnava magnetno prepustnost okoliških magnetno prepustnih materialov kot neskončno, da tvori enostransko magnetno polje.
Visoka gostota moči: Vzporedno magnetno polje in radialno magnetno polje po razgradnji Halbachovega magnetnega obroča se medsebojno prekrivata, kar močno poveča jakost magnetnega polja na drugi strani, kar lahko učinkovito zmanjša velikost motorja in poveča gostoto moči motor. Hkrati ima motor iz nizov magnetov Halbach visoko zmogljivost, ki je običajni sinhroni motorji s trajnimi magneti ne morejo doseči, in lahko zagotovi ultra visoko gostoto magnetne moči.
2. Tehnična težava natančnega niza Halbach
Čeprav ima niz Halbach veliko prednosti, je tudi njegova tehnična izvedba zahtevna.
Prvič, med proizvodnim procesom je idealna struktura trajnega magneta niza Halbach takšna, da se smer magnetiziranja celotnega obročastega trajnega magneta nenehno spreminja vzdolž obodne smeri, vendar je to težko doseči v dejanski proizvodnji. Da bi uravnovesili protislovje med zmogljivostjo in proizvodnim procesom, morajo podjetja sprejeti posebne rešitve montaže. Na primer, obročasti trajni magnet je razdeljen na diskretne magnetne bloke v obliki pahljače z enako geometrijsko obliko, različne smeri magnetizacije vsakega magnetnega bloka pa so spojene v obroč in končno je načrt sestavljanja statorja in rotorja oblikovana. Ta pristop upošteva optimizacijo zmogljivosti in izvedljivost proizvodnje, vendar tudi poveča kompleksnost proizvodnje.
Drugič, natančnost sestavljanja niza Halbach mora biti visoka. Če za primer vzamemo natančen niz Halbach, ki se uporablja za gibalne mize z magnetno levitacijo, je sestavljanje zelo težavno zaradi interakcije med magneti. Tradicionalni postopek sestavljanja je okoren in zlahka povzroči težave, kot so nizka ravnost in velike vrzeli v nizu magnetov. Da bi rešili te težave, nova metoda sestavljanja uporablja bisere kot pomožno orodje. Glavni magnet s smerjo sile navzgor glavnega magneta se najprej adsorbira na kroglico in nato namesti na spodnjo ploščo, kar izboljša učinkovitost sestavljanja in tesnost niza magnetov. in položajno natančnost magnetov ter linearnost in ravnost polja magnetov.
Poleg tega je težavna tudi tehnologija magnetizacije niza Halbach. Pri tradicionalni tehnologiji so različne vrste nizov Halbach večinoma vnaprej magnetizirane in nato sestavljene, ko se uporabljajo. Zaradi spremenljivih smeri sil med trajnimi magneti niza trajnih magnetov Halbach in visoke natančnosti montaže so trajni magneti po predmagnetizaciji magneti med sestavljanjem pogosto potrebni posebni kalupi. Čeprav ima celotna tehnologija magnetizacije prednosti izboljšanja učinkovitosti magnetizacije, zmanjšanja stroškov energije in zmanjšanja tveganj pri sestavljanju, je zaradi tehničnih težav še vedno v fazi raziskovanja. Glavni tok na trgu se še vedno proizvaja s predmagnetizacijo in nato sestavljanjem.
3. Prednosti natančnega niza Halbach podjetja Hangzhou Magnetic Technology
3.1. Visoka gostota moči
Natančna matrika Halbach podjetja Hangzhou Magnet power Technology ima znatne prednosti v gostoti moči. Prekriva vzporedno magnetno polje in radialno magnetno polje, kar močno poveča jakost magnetnega polja na drugi strani. Ta funkcija lahko učinkovito zmanjša velikost motorja in poveča gostoto moči. V primerjavi s tradicionalno arhitekturo motorja s trajnimi magneti Hangzhou Magnet Technology uporablja natančno tehnologijo nizov Halbach za doseganje miniaturizacije motorja pri enaki izhodni moči, prihranek prostora za različne scenarije uporabe in izboljšanje učinkovitosti izrabe energije.
3.2. Stator in rotor ne potrebujeta žleba
Pri tradicionalnih motorjih s trajnimi magneti je zaradi neizogibne prisotnosti harmonikov v magnetnem polju zračne reže običajno treba sprejeti rampe na strukturah statorja in rotorja, da oslabimo njihov vpliv. Natančno magnetno polje z zračno režo Halbach array podjetja Hangzhou Magnet power Technology ima visoko stopnjo sinusne porazdelitve magnetnega polja in majhno vsebnost harmonikov. To odpravlja potrebo po nagibih v statorju in rotorju, kar ne le poenostavi strukturo motorja, zmanjša težave pri izdelavi in stroške, ampak tudi izboljša stabilnost delovanja in zanesljivost motorja.
3.3. Rotor je lahko izdelan iz nejedrnih materialov
Učinek samozaščite natančnega niza Halbach ustvarja enostransko magnetno polje, ki zagotavlja več prostora za izbiro materialov rotorja. Hangzhou Magnet Technology v celoti izkorišča to prednost in lahko kot material rotorja izbere stranske materiale, kar zmanjša vztrajnostni moment in izboljša hitro odzivnost motorja. To je še posebej pomembno za scenarije uporabe, ki zahtevajo pogoste zagone in zaustavitve ter hitro prilagajanje hitrosti, kot so avtomatizirane proizvodne linije, roboti in druga področja.
3.4. Visoka stopnja izkoristka trajnih magnetov
Natančna Halbachova matrika Hangzhou Magnet Power Technology uporablja usmerjeno magnetizacijo za doseganje višje delovne točke, ki običajno presega 0,9, kar močno izboljša stopnjo izkoriščenosti trajnih magnetov. To pomeni, da je z enako količino magnetov mogoče ustvariti močnejše magnetno polje in izboljšati izhodno zmogljivost motorja. Hkrati zmanjšuje odvisnost od redkih virov, znižuje stroške in izpolnjuje zahteve trajnostnega razvoja.
3.5. Lahko se uporabi koncentrirano navijanje
Zaradi visoke sinusne porazdelitve magnetnega polja natančnega niza Halbeck in majhnega vpliva harmoničnega magnetnega polja lahko Hangzhou Magnet Power Technology uporablja koncentrirana navitja. Koncentrirana navitja imajo večjo učinkovitost in manjše izgube kot porazdeljena navitja, ki se uporabljajo v tradicionalnih motorjih s trajnimi magneti. Poleg tega lahko koncentrirano navijanje tudi zmanjša velikost in težo motorja, poveča gostoto moči in zagotovi več možnosti za miniaturizacijo in lažjo težo motorja.
4. Ekipa za raziskave in razvoj
Hangzhou Magnet power Technology ima strokovno in učinkovito ekipo za raziskave in razvoj, ki zagotavlja močno podporo podjetju pri uporabi in inovacijah natančne tehnologije nizov Halbach.
Člani ekipe prihajajo iz različnih strokovnih področij in imajo bogato tehnično ozadje in izkušnje. Nekateri izmed njih imajo doktorat in magisterij iz elektrotehnike, magnetizma, znanosti o materialih in drugih sorodnih smeri ter imajo več kot 20 let izkušenj v industriji na področju raziskav in razvoja motorjev, načrtovanja magnetov, proizvodnih procesov in drugih področij. Dolgoletne izkušnje jim omogočajo hitro razumevanje in reševanje kompleksnih tehničnih problemov. V prihodnosti bo ekipa nadaljevala z raziskovanjem različnih področij uporabe in novih razvojnih smeri tehnologije preciznih nizov Halbach.
Čas objave: 26. nov. 2024
