Halbach array ay isang espesyal na permanenteng istraktura ng pag-aayos ng magnet. Sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga permanenteng magnet sa mga tiyak na anggulo at direksyon, maaaring makamit ang ilang hindi kinaugalian na katangian ng magnetic field. Ang isa sa mga pinaka-kapansin-pansin na tampok nito ay ang kakayahang makabuluhang mapahusay ang lakas ng magnetic field sa isang tiyak na direksyon habang lubos na nagpapahina sa magnetic field sa kabilang panig, humigit-kumulang na bumubuo ng unilateral magnetic field effect. Ang katangian ng pamamahagi ng magnetic field na ito ay nagbibigay-daan sa densidad ng kapangyarihan na epektibong tumaas sa mga aplikasyon ng motor, dahil ang pinahusay na magnetic field ay nagpapahintulot sa motor na makagawa ng mas malaking output ng torque sa mas maliit na volume. Sa ilang precision na kagamitan tulad ng mga headphone at iba pang mga audio device, ang Halbach array ay maaari ding pahusayin ang performance ng sound unit sa pamamagitan ng pag-optimize sa magnetic field, pagbibigay sa mga user ng mas magandang karanasan sa audio, tulad ng pagpapahusay sa bass effect at pagpapabuti ng fidelity at layering ng ang tunog. maghintay.
Ang Hangzhou Magnet power Technology Co., Ltd. ay isinasaalang-alang ang parehong performance optimization at manufacturing feasibility sa aplikasyon ng Halbach array technology, na pinagsasama ang teknolohikal na inobasyon sa mga praktikal na aplikasyon. Susunod, tuklasin natin ang kakaibang kagandahan ng Halbach arrays.
1. Application field at bentahe ng precision Halbach array
1.1 Mga sitwasyon at pag-andar ng aplikasyon
Direktang drive motor: Upang malutas ang mga problema ng mas malaking sukat at mas mataas na gastos na dulot ng pagtaas ng bilang ng mga pares ng poste na kinakaharap ng mga direktang drive motor sa mga aplikasyon sa merkado, ang Halbeck array magnetization technology ay nagbibigay ng bagong ideya. Matapos gamitin ang teknolohiyang ito, ang density ng magnetic flux sa gilid ng air gap ay lubhang nadagdagan, at ang magnetic flux sa rotor yoke ay nabawasan, na epektibong binabawasan ang timbang at pagkawalang-galaw ng rotor at nagpapabuti sa mabilis na pagtugon ng system. Kasabay nito, ang air gap magnetic flux density ay mas malapit sa isang sine wave, binabawasan ang walang silbi na harmonic content, binabawasan ang cogging torque at torque ripple, at pagpapabuti ng kahusayan ng motor.
Brushless AC motor: Ang Halbeck ring array sa brushless AC motor ay maaaring mapahusay ang magnetic force sa isang direksyon at makakuha ng halos perpektong sinusoidal magnetic force distribution. Bilang karagdagan, dahil sa unidirectional magnetic force distribution, ang mga non-ferromagnetic na materyales ay maaaring gamitin bilang central axis, na lubos na binabawasan ang kabuuang timbang at nagpapabuti ng kahusayan.
Kagamitan ng Magnetic Resonance Imaging (MRI): Ang mga hugis-singsing na Halbeck magnet ay maaaring makabuo ng mga stable na magnetic field sa medical imaging equipment, na ginagamit upang hanapin at pasiglahin ang atomic nuclei sa mga natukoy na bagay upang makakuha ng high-resolution na impormasyon ng imahe.
Particle accelerator: Ang hugis ng singsing na Halbeck magnet ay gumagabay at kinokontrol ang landas ng paggalaw ng mga particle na may mataas na enerhiya sa particle accelerator, na bumubuo ng isang malakas na magnetic field upang baguhin ang trajectory at bilis ng mga particle, at makamit ang pagbilis ng particle at pagtutok.
Ring motor: Ang hugis ng singsing na Halbach magnet ay bumubuo ng iba't ibang mga magnetic field sa pamamagitan ng pagbabago ng direksyon at magnitude ng kasalukuyang upang himukin ang motor na umikot.
Pananaliksik sa laboratoryo: Karaniwang ginagamit sa mga laboratoryo ng pisika upang makabuo ng matatag at pare-parehong magnetic field para sa pananaliksik sa magnetism, agham ng materyales, atbp.
1.2Mga Kalamangan
Napakahusay na magnetic field: Ang hugis ng singsing na katumpakan Halbeck magnet ay gumagamit ng isang ring magnet na disenyo, na nagpapahintulot sa magnetic field na maging puro at nakatuon sa buong istraktura ng singsing. Kung ikukumpara sa mga ordinaryong magnet, maaari itong makagawa ng mas mataas na intensity magnetic field.
Pagtitipid ng espasyo: Ang istraktura ng singsing ay nagbibigay-daan sa magnetic field na mag-loop sa isang closed loop na landas, na binabawasan ang espasyo na inookupahan ng magnet, na ginagawang mas maginhawang i-install at gamitin sa ilang mga sitwasyon.
Uniporme na pamamahagi ng magnetic field: Dahil sa espesyal na istraktura ng disenyo, ang pamamahagi ng magnetic field sa circular path ay medyo pare-pareho, at ang pagbabago sa intensity ng magnetic field ay medyo maliit, na kapaki-pakinabang sa pagpapabuti ng katatagan ng magnetic field.
Multipolar magnetic field: Ang disenyo ay maaaring makabuo ng multipolar magnetic field, at makakamit ang mas kumplikadong mga configuration ng magnetic field sa mga partikular na sitwasyon ng application, na nagbibigay ng higit na kakayahang umangkop at operability para sa mga eksperimento at application na may mga espesyal na pangangailangan.
Pagtitipid ng enerhiya at proteksyon sa kapaligiran: Ang mga materyales sa disenyo ay karaniwang gumagamit ng mga materyales na may mataas na kahusayan sa conversion ng enerhiya. Kasabay nito, sa pamamagitan ng makatwirang disenyo at pag-optimize ng istraktura ng magnetic circuit, ang basura ng enerhiya ay nabawasan at ang layunin ng pag-save ng enerhiya at proteksyon sa kapaligiran ay nakakamit.
Mataas na rate ng paggamit ng mga permanenteng magnet: Bilang resulta ng directional magnetization ng Halbach magnets, ang operating point ng mga permanenteng magnet ay mas mataas, sa pangkalahatan ay lumalampas sa 0.9, na nagpapabuti sa rate ng paggamit ng mga permanenteng magnet.
Malakas na magnetic performance: Pinagsasama ng Halbach ang radial at parallel arrangement ng mga magnet, na tinatrato ang magnetic permeability ng mga nakapaligid na magnetically permeable na materyales bilang walang katapusan upang bumuo ng unilateral magnetic field.
High power density: Ang parallel magnetic field at radial magnetic field pagkatapos mabulok ang Halbach magnetic ring ay nagpapatong sa isa't isa, na lubos na nagpapataas ng lakas ng magnetic field sa kabilang panig, na maaaring epektibong mabawasan ang laki ng motor at mapataas ang power density ng ang motor. Kasabay nito, ang motor na gawa sa Halbach array magnets ay may mataas na pagganap na hindi makakamit ng conventional permanent magnet synchronous na motors, at maaaring magbigay ng ultra-high magnetic power density.
2. Teknikal na kahirapan ng precision Halbach array
Kahit na ang Halbach array ay may maraming mga pakinabang, ang teknikal na pagpapatupad nito ay mahirap din.
Una, sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura, ang perpektong Halbach array permanenteng istraktura ng magnet ay ang magnetizing direksyon ng buong annular permanenteng magnet ay patuloy na nagbabago kasama ang circumferential direksyon, ngunit ito ay mahirap na makamit sa aktwal na pagmamanupaktura. Upang balansehin ang kontradiksyon sa pagitan ng pagganap at proseso ng pagmamanupaktura, ang mga kumpanya ay kailangang magpatibay ng mga espesyal na solusyon sa pagpupulong. Halimbawa, ang annular permanent magnet ay nahahati sa hugis fan na discrete magnet block na may parehong geometric na hugis, at ang iba't ibang direksyon ng magnetization ng bawat magnet block ay pinagdugtong sa isang singsing, at sa wakas ang assembly plan ng stator at rotor ay nabuo. Isinasaalang-alang ng diskarteng ito ang parehong pag-optimize ng pagganap at pagiging posible sa pagmamanupaktura, ngunit pinapataas din nito ang pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura.
Pangalawa, ang katumpakan ng pagpupulong ng Halbach array ay kinakailangang mataas. Ang pagkuha ng precision Halbach array assembly na ginagamit para sa magnetic levitation motion table bilang isang halimbawa, ang assembly ay napakahirap dahil sa interaksyon sa pagitan ng mga magnet. Ang tradisyunal na proseso ng pagpupulong ay mahirap at madaling magdulot ng mga problema tulad ng mababang flatness at malalaking gaps sa magnet array. Upang malutas ang mga problemang ito, ang bagong paraan ng pagpupulong ay gumagamit ng beading bilang isang pantulong na tool. Ang pangunahing magnet na may direksyon ng pataas na puwersa ng pangunahing magnet ay unang na-adsorbed sa butil at pagkatapos ay nakaposisyon sa ilalim na plato, na nagpapabuti sa kahusayan ng pagpupulong at higpit ng hanay ng magnet. at ang positional na katumpakan ng mga magnet at ang linearity at flatness ng magnet array.
Bilang karagdagan, ang teknolohiya ng magnetization ng Halbach array ay mahirap din. Sa ilalim ng tradisyunal na teknolohiya, ang iba't ibang uri ng Halbach array ay kadalasang na-pre-magnetize at pagkatapos ay binuo kapag ginamit. Gayunpaman, dahil sa mga nababagong direksyon ng puwersa sa pagitan ng mga permanenteng magnet ng Halbach permanent magnet array at ang mataas na katumpakan ng pagpupulong, ang mga permanenteng magnet pagkatapos ng pre-magnetization ay Ang mga magnet ay kadalasang nangangailangan ng mga espesyal na amag sa panahon ng pagpupulong. Kahit na ang pangkalahatang teknolohiya ng magnetization ay may mga pakinabang ng pagpapabuti ng kahusayan ng magnetization, pagbabawas ng mga gastos sa enerhiya at pagbabawas ng mga panganib sa pagpupulong, ito ay nasa yugto pa rin ng eksplorasyon dahil sa teknikal na kahirapan. Ang mainstream ng merkado ay ginawa pa rin sa pamamagitan ng pre-magnetization at pagkatapos ay pagpupulong.
3. Mga Bentahe ng precision Halbach array ng Hangzhou Magnetic Technology
3.1. Mataas na density ng kapangyarihan
Ang hanay ng Halbach na katumpakan ng Hangzhou Magnet power Technology ay may malaking pakinabang sa density ng kuryente. Pinapatong nito ang parallel magnetic field at ang radial magnetic field, na lubos na nagpapataas ng lakas ng magnetic field sa kabilang panig. Ang tampok na ito ay maaaring epektibong bawasan ang laki ng motor at palakihin ang densidad ng kapangyarihan. Kung ikukumpara sa tradisyunal na permanenteng magnet na arkitektura ng motor, ang Hangzhou Magnet Technology ay gumagamit ng precision Halbach array technology upang makamit ang miniaturization ng motor sa parehong output power, makatipid ng espasyo para sa iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon at pagpapabuti ng kahusayan sa paggamit ng enerhiya.
3.2. Ang stator at rotor ay hindi nangangailangan ng chute
Sa tradisyunal na permanenteng magnet motors, dahil sa hindi maiiwasang pagkakaroon ng mga harmonika sa air gap magnetic field, kadalasang kinakailangan na gumamit ng mga rampa sa stator at rotor na mga istruktura upang pahinain ang kanilang impluwensya. Ang precision Halbach array air-gap magnetic field ng Hangzhou Magnet power Technology ay may mataas na antas ng sinusoidal magnetic field distribution at maliit na harmonic content. Tinatanggal nito ang pangangailangan para sa mga skews sa stator at rotor, na hindi lamang pinapasimple ang istraktura ng motor, binabawasan ang kahirapan at gastos sa pagmamanupaktura, ngunit pinapabuti din ang katatagan ng pagpapatakbo at pagiging maaasahan ng motor.
3.3. Ang rotor ay maaaring gawin ng mga non-core na materyales
Ang self-shielding effect ng precision Halbach array ay bumubuo ng isang single-sided magnetic field, na nagbibigay ng mas malaking espasyo para sa pagpili ng mga materyales sa rotor. Ganap na ginagamit ng Hangzhou Magnet Technology ang kalamangan na ito at maaaring pumili ng mga non-core na materyales bilang materyal na rotor, na nagpapababa sa sandali ng pagkawalang-galaw at nagpapabuti sa pagganap ng mabilis na pagtugon ng motor. Ito ay partikular na mahalaga para sa mga sitwasyon ng application na nangangailangan ng madalas na pagsisimula at paghinto at mabilis na pagsasaayos ng bilis, tulad ng mga awtomatikong linya ng produksyon, mga robot at iba pang mga field.
3.4. Mataas na rate ng paggamit ng mga permanenteng magnet
Ang precision Halbach array ng Hangzhou Magnet power Technology ay gumagamit ng directional magnetization upang makamit ang isang mas mataas na operating point, sa pangkalahatan ay lumalampas sa 0.9, na lubos na nagpapabuti sa rate ng paggamit ng mga permanenteng magnet. Nangangahulugan ito na sa parehong dami ng mga magnet, ang isang mas malakas na magnetic field ay maaaring mabuo at ang output performance ng motor ay maaaring mapabuti. Kasabay nito, binabawasan din nito ang pag-asa sa mga bihirang mapagkukunan, binabawasan ang mga gastos, at natutugunan ang mga kinakailangan ng napapanatiling pag-unlad.
3.5. Maaaring gamitin ang concentrated winding
Dahil sa mataas na sinusoidal distribution ng magnetic field ng precision Halbeck array at ang maliit na impluwensya ng harmonic magnetic field, ang Hangzhou Magnet power Technology ay maaaring gumamit ng concentrated windings. Ang mga concentrated windings ay may mas mataas na kahusayan at mas mababang mga pagkalugi kaysa sa mga distributed windings na ginagamit sa tradisyonal na permanenteng magnet na motor. Bilang karagdagan, ang concentrated winding ay maaari ring bawasan ang laki at bigat ng motor, dagdagan ang power density, at magbigay ng higit pang mga posibilidad para sa miniaturization at lightweighting ng motor.
4. pangkat ng R&D
Ang Hangzhou Magnet power Technology ay may propesyonal at mahusay na R&D team, na nagbibigay ng malakas na suporta para sa kumpanya sa aplikasyon at inobasyon ng precision Halbach array technology.
Ang mga miyembro ng koponan ay nagmula sa iba't ibang propesyonal na larangan at may mayamang teknikal na background at karanasan. Ang ilan sa kanila ay may mga doctorate at master's degree sa electrical engineering, magnetism, materials science at iba pang kaugnay na majors, at may higit sa 20 taong karanasan sa industriya sa motor research at development, magnet design, manufacturing process at iba pang larangan. Ang mga taon ng karanasan ay nagbibigay-daan sa kanila upang mabilis na maunawaan at malutas ang mga kumplikadong teknikal na problema. Sa hinaharap, patuloy na tutuklasin ng team ang iba't ibang larangan ng aplikasyon at mga bagong direksyon sa pag-develop ng precision Halbach array technology.
Oras ng post: Nob-26-2024
