Cấu trúc mạch từ thông dụng
Cấu trúc không gian của sản phẩm 3C cực kỳ hạn chế, yêu cầu cường độ hấp phụ cao. Cấu trúc không gian không cho phép tăng kích thước nam châm, cần thiết kế mạch từ để tăng cường cường độ từ trường;
🔹 Trong những trường hợp cần tạo cảm ứng từ trường, các đường từ phân kỳ quá mức có thể khiến các phần tử Hall vô tình chạm vào nhau và cần thiết kế mạch từ để kiểm soát phạm vi từ trường;
🔹 Khi một mặt của nam châm yêu cầu lực hấp phụ cao, trong khi mặt còn lại cần che chắn từ trường, thì cường độ từ trường cao của bề mặt che chắn có thể ảnh hưởng đến việc sử dụng các linh kiện điện tử và thiết kế mạch từ cũng cần thiết để giải quyết vấn đề này;
🔹 Trong những tình huống cần định vị chính xác, trong những tình huống cần từ trường đồng nhất... v.v.
Trong tất cả các tình huống trên, rất khó để đáp ứng các yêu cầu sử dụng khi sử dụng một nam châm duy nhất và khi giá đất hiếm cao, khối lượng và số lượng nam châm sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến giá thành sản phẩm. Do đó, chúng ta có thể sửa đổi cấu trúc đường dẫn từ của nam châm để đáp ứng các tình huống sử dụng khác nhau trong khi đáp ứng các điều kiện hấp phụ hoặc sử dụng bình thường và giảm số lượng nam châm sử dụng để giảm chi phí.
Các mạch từ thông dụng có thể được chia thành mảng HALBACH ARRAY Halbeck, mạch từ đa cực, mạch từ hội tụ, vật liệu dẫn từ bổ sung, truyền động linh hoạt, từ đơn hướng và cấu trúc từ hội tụ. Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu từng loại một:
Mảng HALBACH ARRAY là một cấu trúc gần như lý tưởng trong kỹ thuật, với mục tiêu tạo ra từ trường mạnh nhất với số lượng nam châm ít nhất. Do cấu trúc mạch từ đặc biệt của mảng Haier Beck, hầu hết mạch từ trường có thể lưu thông bên trong các thiết bị từ, do đó làm giảm rò rỉ và đạt được sự kết tụ từ tính, và nhận ra hiệu ứng tự che chắn ở các khu vực không hoạt động. Thiết kế mạch từ hình khuyên Haier Beck được tối ưu hóa có thể đạt được mức che chắn tối thiểu là 100% ở các khu vực không hoạt động. Như thể hiện trong hình, các đường từ trường của mạch từ thông thường phân kỳ đối xứng, trong khi các đường từ trường của mảng Haier Beck chủ yếu tập trung ở khu vực hoạt động, do đó cải thiện lực hút từ tính.
Mạch từ đa cực chủ yếu sử dụng đặc tính của các đường sức từ ưu tiên chọn cực đối diện gần nhất để tạo thành mạch từ. So với nam châm đơn cực thông thường, các đường sức từ (từ trường) của mạch từ đa cực tập trung nhiều hơn trên bề mặt, đặc biệt là càng có nhiều cực thì càng rõ ràng. Có hai loại mạch từ đa cực: một là phương pháp từ hóa đa cực bằng nam châm và phương pháp còn lại là phương pháp hấp phụ bằng nhiều nam châm đơn cực. Sự khác biệt giữa hai phương pháp này nằm ở chi phí, nhưng chức năng thực tế của chúng là như nhau. Ưu điểm của mạch từ đa cực trong hấp phụ khoảng cách nhỏ là rất rõ ràng.
Mạch từ hội tụ là việc sử dụng đường dẫn từ đặc biệt để tập trung từ trường vào một vùng nhỏ, làm cho từ trường tại vùng đó rất mạnh, thậm chí lên tới 1T, rất có ích cho việc định vị chính xác và cảm ứng cục bộ.
Vật liệu từ tính là việc sử dụng mạch từ trường để ưu tiên lựa chọn đường đi có điện trở từ thấp nhất. Bằng cách sử dụng vật liệu có độ dẫn từ cao (SUS430, SPCC, DT4, v.v.) trong mạch từ, từ trường có thể được dẫn hướng tốt, do đó đạt được hiệu ứng cô lập và tập trung từ cục bộ.
Đặc điểm của truyền động linh hoạt là truyền động linh hoạt không tiếp xúc đạt được thông qua lực hút và lực đẩy do nam châm tạo ra. Nó có thể tích nhỏ, cấu trúc đơn giản và mô men xoắn có thể điều chỉnh theo thể tích của nam châm và kích thước của khe hở không khí, với không gian điều chỉnh lớn.
Đặc điểm của từ tính một chiều là che chắn cực tính của một mặt nam châm trong khi vẫn giữ cực tính của mặt kia. Nó trực tiếp thu hút một lực hút lớn, nhưng biên độ suy giảm từ tính tăng theo khoảng cách.
Đặc điểm của cấu trúc từ là nam châm và ách sắt được sắp xếp theo cực tính tương đối. Khi tỷ lệ độ dày của nam châm so với độ dày ách sắt tăng lên, ách sắt càng dày thì độ phân kỳ của các đường sức từ càng nhỏ. Cấu trúc từ có thể được thiết kế linh hoạt theo kích thước của khe hở không khí, đạt được kết quả tối ưu và tiết kiệm nam châm hiệu quả. Từ trường được phân bố đều dọc theo ách sắt, nhưng nhược điểm là chi phí lắp ráp cao.