Halbachov niz je jedinstvena konfiguracija trajnih magneta naizmjeničnog polariteta stvorena da magnetsko polje s jedne strane učini znatno jačim od polja s druge.
Na primjer: Polje ispod je niže od polja iznad.
Karakteristike
1. Velika gustina snage
Halbach magneti dizajniraju motore koji efikasno minimiziraju veličinu motora, a istovremeno poboljšavaju gustinu snage motora u poređenju sa konvencionalnim strukturama motora sa trajnim magnetima. To je zbog činjenice da su se, kada je Halbachov magnetni prsten rastavljen, paralelno magnetsko polje i radijalno magnetsko polje preklopili, što je značajno povećalo snagu magnetnog polja na suprotnoj strani.
2. Rotor magneta halbach s nizom ne treba žlijeb.
Zbog neizbježnog postojanja harmonika magnetnog polja zračnog raspora, fiksna struktura rotora konvencionalnog motora s permanentnim magnetom često uzima padobran kako bi smanjila svoj utjecaj. Zbog velike sinusne raspodjele magnetnog polja zračnog raspora i niskog sadržaja harmonika Halbach motora, statoru nedostaje žlijeb.
3. Za izradu ovog rotora može se koristiti materijal bez jezgra.
Budući da više ne postoji zahtjev da rotor obezbjeđuje put za magnetni materijal, jednostrana distribucija magnetnog polja stvorena efektom samozaštite Halbach magneta omogućava sistemu da ima niži moment inercije i dobre performanse pričvršćenja.
4. Iskorišćenost trajnih magneta je visoka.
Poboljšava upotrebu trajnih magneta jer je Halbach magnet podijeljen na magnetizirane ishode, što dovodi do toga da je rad njegovog trajnog magneta veći od normalnog više od 0.9.
Uobičajeni tipovi
1. Cilindar Halbach Array
Tradicionalni Halbach Array je cilindar/prsten sa dipolnim (2-polnim) uzorkom u središnjem zračnom procjepu. U prstenu je magnetno polje jako i homogeno (paralelne linije polja) preko cijele centralne rupe.
Prsten NdFeB Halbach Array je konstruisan od 8 magneta (svaki sa posebnim smerom magnetizacije i raspoređenih u segmentima luka od 45 stepeni). Svaki segment luka je magnetiziran na takav način da magnetno polje putuje kroz središnji zračni razmak prije nego što se 'usmjeri' kroz i oko magnetskog materijala.
Pružamo dvopolni NdFeB Halbach niz prečnika 110 mm sa centralnom rupom promjera 30- mm. Njegova aksijalna dužina je 40 mm. Koristi konvencionalni NdFeB (neodimijum gvožđe bor) sa preporučenom radnom temperaturom od plus 80 stepeni. Na sobnoj temperaturi, polje u sredini vazdušnog jaza je najmanje 10,000 Gauss/jedan Tesla. Zaštitni vanjski rukav je od mesinga.
Takođe možemo ponuditi SmCo tip. 16 magneta (lučni segmenti od 22,5 stepeni, svaki sa jedinstvenom orijentacijom magnetizacije) čine SmCo Halbach Array prsten. Svaki segment luka je magnetiziran na takav način da magnetno polje putuje kroz središnji zračni razmak prije nego što se vodi kroz i oko magnetskog materijala. Ovaj specifični niz je jedinstven jer je potpuno zatvoren i koristi kriogeni ljepilo da omogući rad na -269 stepeni Celzijusa za tečni helijum.
2. Blokirajte Halbach polje
Magnetna polja se poravnavaju iznad ravni kompozitne strukture kada se miješaju trake naizmjenično magnetiziranih feromagnetnih materijala (materijali koji se mogu trajno magnetizirati), dok su magnetna polja ispod strukture u suprotnim smjerovima i poništavaju se. Komponente naizmjenične magnetizacije su zapravo 90 stupnjeva van faze, ili p/2.
Idealna situacija, kao što je gore navedeno, rezultirala bi nepostojanjem polja ispod ravnine i poljem iznad ravni koje bi bilo dvostruko veće nego što bi bilo da je struktura ravnomjerno magnetizirana. Međutim, u praksi se na donjoj strani stvara samo vrlo skromno polje i idealno stanje se nikada ne opaža. Veliki nizovi se mogu kreirati nastavljajući ovaj obrazac zauvijek.
John C. Mallinson je prvi put otkrio ove formacije "jednostranog fluksa" 1973. godine, opisujući ih kao "zanimljivosti" s potencijalom da unaprijede tehnologiju snimanja magnetnom trakom. Ali tek 1980-ih, kada je Berkleyjev fizičar Klaus Halbach nezavisno pronašao ovaj magnetni fenomen i razvio Halbachove nizove za upotrebu u akceleratorima čestica, njihov pravi potencijal je postao očigledan. Da bi se stvorila moćna magnetna polja za fokusiranje i vođenje snopova akceleratora čestica, Halbach je kreirao nizove koristeći feromagnetni element kobalt.
Prijave
Halbach nizovi se trenutno koriste u različitim sistemima s različitim stepenom složenosti i imaju brojne primjene. U magnetima za frižidere, Halbach nizovi se koriste na jedan od najosnovnijih načina. U ovom slučaju, moć držanja magneta se povećava korištenjem jednostranih karakteristika fluksa. Jednostavni sistemi zaključavanja mogu se napraviti i kombinovanjem varijabilnih nizova magnetnih šipki. Ograničenje fluksa može se preokrenuti rotiranjem svake šipke za 90 stepeni ako se magnetizacije štapova podese tako da je polje maksimizirano iznad ravni i minimizirano ispod nje.
Maglev željeznička pruga, također poznata kao Inductrack, koja koristi magnetnu levitaciju za podršku vagonu, je sofisticiraniji primjer Halbachovog niza u radu. Vlak je podignut na kratku udaljenost iznad pruge pomoću magnetnih nizova, koji mogu izdržati težinu do 50 puta veću od težine magneta. Proces se zasniva na principu indukcije; kako se niz pomiče preko zavojnica metalne staze, promjene u magnetskom polju uzrokuju induciranje napona u stazi. Kada se magnetsko polje koje stvara kolosijek uskladi s poljem koje proizvodi Halbachov niz, odbijanje uzrokuje da vlak levitira, slično kao kada pokušate gurnuti dva slična pola šipkastih magneta zajedno. Maglev vozovi su sposobni da obezbede transport velikom brzinom jer ih ne ometaju mnoge sile trenja koje usporavaju konvencionalne vozove na točkovima. Zapravo, japanski željeznički sistem SCMaglev trenutno drži Guinnessov svjetski rekord za najbrži željeznički tranzit nakon što je dostigao 361 mph 2003. godine.
Halbachovi nizovi, koji se takođe nazivaju Halbach "wigglers", koriste se u najsavremenijim naučnim istraživanjima koja se sprovode u sinhrotronima i laserima na slobodnim elektronima (FELs). FEL se koriste u širokom spektru polja, od medicine do vojske, i imaju vrlo širok i vrlo podesiv frekvencijski raspon. Jedan od osnovnih dijelova FEL-a je Halbach wiggler, koji koristi magnetno polje niza da povremeno 'pomiče' snop nabijenih čestica (obično elektrona). Ubrzanje čestica se mijenja kao rezultat promjene u smjeru čestica efekta vitlanja. Kada je spojen sa vanjskim laserskim izvorom, to uzrokuje emisiju sinhrotronskog zračenja visokog intenziteta (fotona).
Popularni tagovi: magnet halbach niz, Kina magnet halbach niz proizvođači, dobavljači, tvornica, магнит тирбәлеү дымлылығы, минералдар өсөн магнит сортлау системалары, халбах массив диңгеҙ ҡушымталары өсөн, сәнәғәт магнит йылытыу элементтары, робототехника өсөн сәнәғәт магнит муфта элементтары, магнитлы кодер массивтары
