• n52 磁鐵 Heilbeck 磁鐵陣列
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n52 磁鐵 Heilbeck 磁鐵陣列

海爾貝克磁鐵陣列是一種磁鐵結構,1979年美國學者Klaus Halbach在做電子加速實驗時發現了這種特殊的永久磁鐵結構並逐漸改進,最終形成了所謂的「Halbach」磁體,它是工程上的近似理想的磁鐵。

Hellebeck 陣列由 n52 磁體材料組成。透過將不同磁化方向的永久磁鐵按照一定的規律排列,可以使磁鐵一側的磁力線會聚,而另一側的磁力線減弱,從而獲得較為理想的磁力線。這在工程上具有重要意義,海爾-別克陣列因其優異的磁場分佈特性而廣泛應用於核磁共振、磁浮、永磁特種馬達等工業領域。

Heilbeck magnets

左邊是一塊磁鐵,北極一直往上,磁場的強度可以從磁鐵底部和頂部的顏色看出。右側是赫勒貝克陣列,磁體頂部的磁場較高,底部的磁場相對較弱。 (同體積的赫勒貝克陣列磁體組的強側表面磁場強度約為常規單磁體的√2倍(即1.4倍),特別是當磁鐵在充磁方向的厚度在4 和 16 毫米。)


海爾貝克陣列的形式與應用

1.線陣

線性是Halbach陣列組成的最基本形式,這種類型的陣列磁體可以看作是徑向陣列和切向陣列的組合,如下圖所示。

magnet arrays


2.圓形陣列

圓形 Halbach 陣列可以視為線性 Halbach 陣列的組合,這些線性 Halbach 陣列首尾相連形成圓形。

n52 magnet

在永磁馬達中,採用Halbach陣列結構的永磁馬達比傳統永磁馬達的氣隙磁場更接近正弦分佈,在相同數量的永磁材料下,Halbach永磁馬達具有更高的氣隙磁密度和更低的鐵芯損失。此外,Halbach圓形陣列也廣泛應用於永磁軸承、磁製冷設備和磁振造影設備。


藜蘆陣列的製作及生產方法

方法一:根據陣列的拓撲結構,使用磁力膠將預先磁化的磁體段粘合在一起,由於磁體段之間存在很強的相互排斥力,因此使用模具將其夾緊。這種方法效率較低,但更容易實現,更適合實驗室研究。


方法二:根據磁鐵陣列的拓撲結構,使用磁鐵黏合劑將預磁化的磁體段黏合在一起,由於磁體段之間存在較強的相互排斥力,因此在黏合過程中使用模具將其夾緊。此方法效率較低,但較容易實現,較適合實驗室研究階段。

Heilbeck magnets


方法三:海爾貝克磁鐵的磁場分佈是透過利用特定形狀的繞組陣列來實現的,如下所示。

magnet arrays


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