La matriz de Halbach es una estructura de disposición de imán. Antes de estudiar esta estructura, echemos un vistazo a la distribución de las líneas del campo magnético de algunos imanes permanentes comunes.

Proveedor de imanes Halbach

A partir de estas imágenes, es fácil encontrar que la dirección y disposición del imán afectarán directamente la distribución de las líneas del campo magnético, que es la forma de distribución del campo magnético alrededor del imán.

imán

QUÉ ES HALBACH ARRAY

Halbach Array (conjunto de imanes permanentes Halbach) es una especie de estructura de imán. En 1979, el científico estadounidense Klaus Halbach descubrió esta estructura especial de imán permanente y la mejoró gradualmente durante el experimento de aceleración de electrones, y finalmente formó el llamado imán “Halbach”. Es una estructura ideal aproximada en ingeniería. Utiliza una disposición especial de unidades magnéticas para mejorar la intensidad del campo en la dirección de la unidad. El objetivo es generar el campo magnético más fuerte con la menor cantidad de imanes.

Esta matriz está completamente compuesta de materiales de imanes permanentes de tierras raras. De acuerdo con una cierta regla, se disponen imanes permanentes con diferentes direcciones de magnetización. Y luego las líneas de fuerza magnética se pueden condensar en un lado del imán y debilitar en el otro lado. Para que la gente pueda obtener un campo magnético unilateral ideal. Esto tiene un significado muy importante en ingeniería. Con excelentes características de distribución del campo magnético, la matriz Halbach se usa ampliamente en campos industriales como resonancia magnética nuclear, levitación magnética y motores especiales de imán permanente.

matriz de halbach

La imagen de la izquierda es un solo conjunto de imanes, todos son del polo norte y el color muestra que la fuerza del campo magnético está en la parte inferior y superior del imán. La imagen de la derecha es una matriz de Halbach. El campo magnético en la parte superior del imán es alto, mientras que la parte inferior es relativamente débil. (En el mismo volumen, la fuerza del campo magnético de la superficie lateral fuerte del grupo de imanes de matriz Halbach es aproximadamente 1.4 veces mayor que la del imán único tradicional, especialmente cuando el grosor del imán es de 4-16 mm

El ejemplo más común de la matriz Halbach es probablemente la etiqueta adhesiva flexible del refrigerador. Estos imanes son delgados y suaves, generalmente impresos en el refrigerador o detrás del automóvil. Aunque sus propiedades magnéticas son relativamente débiles (solo 2% -3% de fuerza) en comparación con NdFeB. El bajo precio y la practicidad lo hacen ampliamente utilizado.

LA FORMA Y APLICACIÓN DE HALBACH ARRAY

Matriz lineal

El tipo lineal es la forma más básica de la matriz de Halbach. Este imán de matriz se puede considerar como una combinación de matriz radial y matriz tangencial, como se muestra a continuación.

Poder de la matriz de Halbach

Las matrices lineales Halbach se utilizan actualmente principalmente en motores lineales. El principio de levitación de un tren de levitación magnética es que la interacción entre el imán en movimiento y el campo magnético generado por la corriente inducida en el conductor genera una fuerza de levitación y va acompañada de una resistencia magnética. Mejorar la relación flotabilidad-resistencia es la clave para mejorar el rendimiento del sistema de levitación. Esto requiere el peso del imán integrado Luz, campo magnético fuerte, campo magnético uniforme y alta confiabilidad. La matriz Halbach se instala horizontalmente en el centro de la carrocería del automóvil y genera una fuerza de propulsión con el bobinado en el centro de la pista. El campo magnético se maximiza con una cantidad menor de imanes, y el otro lado tiene menos campo magnético, lo que puede evitar que los pasajeros estén expuestos a campos magnéticos fuertes.

Matriz de anillo

La matriz de Halbach en forma de anillo se puede considerar como una forma de anillo formada combinando matrices de Halbach lineales de extremo a extremo.

anillo de matriz de halbach

En el motor de imán permanente, el motor de imán permanente que utiliza la estructura de matriz Halbach tiene un campo magnético de entrehierro más sinusoidal que el motor de imán permanente tradicional. Con la misma cantidad de material de imán permanente, la densidad magnética del entrehierro del motor de imán permanente Halbach es mayor. La pérdida de hierro es pequeña. Además, las matrices de anillos Halbach también se utilizan ampliamente en cojinetes magnéticos permanentes, equipos de refrigeración magnética y equipos de resonancia magnética.

MÉTODO DE FABRICACIÓN Y PRODUCCIÓN DE HALBACH ARRAY

Método 1: de acuerdo con la topología de la matriz, use pegamento magnético para unir los segmentos del imán premagnetizados. Debido a que la repulsión mutua entre los segmentos del imán es muy fuerte, use un molde para sujetarlos al unir. La eficiencia de fabricación de este método es menor, pero es más fácil de implementar y es más adecuado para la investigación de laboratorio.

Método 2: Al principio, use un método de llenado de molde o de moldeo por compresión para fabricar un imán completo y luego magnetícelo en un accesorio especial. La estructura de la matriz procesada por este método es similar a la siguiente figura. Este método tiene una alta eficiencia de procesamiento y comparación. Es fácil realizar una producción en masa. Sin embargo, la gente tiene que diseñar dispositivos magnetizantes y formular procesamientos magnetizantes.

Método 3: Utilice una matriz de bobinado de una forma específica para lograr la distribución del campo magnético tipo Halbach, como se muestra a continuación.

Matriz de halbach de forma específica

DÓNDE COMPRAR HALBACH ARRAY

La respuesta es comprarlo en China.

Comprar matriz de halbach no es fácil. Porque Halbach Array es imán de neodimio + conocimiento + experiencia. Sin conocimientos y experiencia, es difícil hacer una matriz Halbach perfecta. Hay muchas fábricas de imanes en China que saben cómo producir imanes de neodimio. Pero solo unos pocos saben cómo producir Halbach Array. Estas fábricas son difíciles de encontrar.

Pero si desea comprar Halbach Array, bienvenido a contactarnos. Tenemos experiencia con eso. No importa la matriz lineal o la matriz de anillos, tenemos experiencia con eso. bienvenido contáctanos y envíanos tu dibujo. Comprobaremos su dibujo y le responderemos lo antes posible con un precio razonable.