Khái niệm về mảng Haier Beck
Mảng này hoàn toàn được cấu thành từ vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm. Bằng cách sắp xếp các nam châm vĩnh cửu với các hướng từ hóa khác nhau theo một quy tắc nhất định, các đường sức từ có thể hội tụ ở một bên của nam châm và yếu đi ở phía bên kia, do đó thu được từ trường đơn phương tương đối lý tưởng. Điều này có ý nghĩa rất lớn trong kỹ thuật, vì mảng Haier Buick được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp như cộng hưởng từ hạt nhân, từ trường bay và động cơ đặc biệt của nam châm vĩnh cửu do đặc tính phân phối từ trường tuyệt vời của nó.
Bên trái là một nam châm đơn, với tất cả các cực bắc hướng lên trên. Màu sắc cho biết cường độ từ trường nằm ở phía dưới và phía trên của nam châm. Bên phải là một mảng Halbeck, trong đó từ trường ở phía trên của nam châm tương đối cao, trong khi ở phía dưới thì tương đối yếu. Cường độ từ trường bề mặt bên mạnh của nhóm nam châm mảng Haier Beck trong cùng một thể tích là khoảng √ 2 lần (tức là 1,4 lần) so với nam châm đơn truyền thống, đặc biệt là khi độ dày của hướng từ hóa nam châm là 4-16mm. Ví dụ phổ biến nhất của mảng Haier Beck có thể là nhãn dán tủ lạnh linh hoạt. Những nam châm mỏng và mềm này thường được in và dán trên tủ lạnh hoặc phía sau xe hơi. Mặc dù từ tính của chúng tương đối yếu so với neodymium sắt boron (chỉ có cường độ 2% -3%), nhưng giá thành thấp và tính thực tế khiến chúng được sử dụng rộng rãi.
mảng tuyến tính
Mảng Halbach tuyến tính là dạng cơ bản nhất của thành phần mảng Halbach, và nam châm mảng này có thể được coi là sự kết hợp của mảng hướng tâm và mảng tiếp tuyến. Mảng Halbach tuyến tính hiện chủ yếu được sử dụng trong động cơ tuyến tính. Nguyên lý treo của tàu đệm từ là sự tương tác giữa nam châm chuyển động và từ trường do dòng điện cảm ứng trong dây dẫn tạo ra, tạo ra lực treo kèm theo lực cản từ. Cải thiện tỷ lệ lực đẩy trên lực cản là chìa khóa để cải thiện hiệu suất của hệ thống treo, đòi hỏi nam châm trên tàu phải nhẹ, từ trường mạnh, từ trường đồng đều và có độ tin cậy cao. Mảng Halbach được lắp nằm ngang ở giữa thân xe, tương tác với cuộn dây ở giữa đường ray để tạo ra lực đẩy, đạt được từ trường tối đa với ít sử dụng nam châm hơn, trong khi phía bên kia có từ trường ít hơn, cho phép hành khách tránh tiếp xúc với từ trường mạnh.
Mảng cực
Mảng Halbach tròn có thể được coi là sự kết hợp của các mảng Halbach thẳng được kết nối đầu này sang đầu kia để tạo thành hình vòng tròn.
Trong động cơ nam châm vĩnh cửu, động cơ nam châm vĩnh cửu sử dụng cấu trúc mảng Halbach có từ trường khe hở không khí gần với phân phối sin hơn so với động cơ nam châm vĩnh cửu truyền thống. Với cùng một lượng vật liệu nam châm vĩnh cửu được sử dụng, động cơ nam châm vĩnh cửu Halbach có mật độ từ khe hở không khí cao hơn và tổn thất sắt thấp hơn. Ngoài ra, mảng vòng Halbach được sử dụng rộng rãi trong ổ trục nam châm vĩnh cửu, thiết bị làm lạnh từ tính và thiết bị cộng hưởng từ. Phương pháp sản xuất và chế tạo mảng Haier Beck
Phương pháp 1: Dựa trên cấu trúc của mảng, sử dụng keo dính từ tính để liên kết các đoạn nam châm đã từ hóa trước với nhau. Do lực đẩy lẫn nhau mạnh giữa mỗi đoạn nam châm, nên sử dụng khuôn để kẹp trong quá trình liên kết. Phương pháp này có hiệu suất sản xuất thấp hơn, nhưng dễ triển khai hơn và phù hợp hơn để sử dụng trong các giai đoạn nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
Phương pháp 2: Đầu tiên, nam châm hoàn chỉnh được sản xuất bằng phương pháp nhồi hoặc ép, sau đó từ hóa trong một đồ gá được thiết kế đặc biệt. Cấu trúc mảng được xử lý bằng phương pháp này tương tự như hình minh họa bên dưới. Phương pháp này có hiệu suất xử lý cao và tương đối dễ đạt được sản xuất hàng loạt. Nhưng nó đòi hỏi thiết kế chuyên biệt của đồ gá từ hóa và phát triển các quy trình từ hóa.