ساختارهای مدار مغناطیسی رایج

سناریوهای استفاده ازآهنرباهای دائمی NdFeBبه طور تقریبی به جذب، دفع، القاء، تبدیل الکترومغناطیسی و غیره تقسیم می شوند. در کاربردهای مختلف، الزامات میدان مغناطیسی نیز متفاوت است.
ساختار فضایی محصولات 3C حداقل است و به قدرت جذب بالایی نیاز دارد. ساختار فضایی اجازه نمی دهد که اندازه آهنربا افزایش یابد، بنابراین قدرت میدان مغناطیسی باید از طریق طراحی مدار مغناطیسی افزایش یابد.
در شرایطی که القای میدان مغناطیسی مورد نیاز است، خطوط مغناطیسی بیش از حد واگرا باعث می شود که عنصر هال به طور تصادفی لمس شود و محدوده میدان مغناطیسی باید از طریق طراحی مدار مغناطیسی کنترل شود.
هنگامی که یک طرف آهنربا به قدرت جذب بالایی نیاز دارد و طرف دیگر باید از میدان مغناطیسی محافظت شود، شدت میدان مغناطیسی بیش از حد در سمت محافظ، استفاده از قطعات الکترونیکی را تحت تأثیر قرار می دهد. این مشکل نیز باید از طریق طراحی مدار مغناطیسی حل شود.
در جایی که اثر موقعیت یابی دقیق مورد نیاز است، جایی که میدان مغناطیسی یکنواخت مورد نیاز است ... و غیره.
در تمام شرایط فوق، دستیابی به الزامات استفاده با استفاده از یک آهنربا دشوار است و زمانی که قیمت خاکی کمیاب بالا باشد، حجم و دوز آهنربا به طور جدی بر قیمت و قیمت محصول تأثیر می گذارد. بنابراین، ما می توانیم شرایط جذب یا استفاده عادی را برآورده کنیم. ، ساختار مدار مغناطیسی آهنربا را تغییر دهید تا سناریوهای استفاده مختلف را برآورده کند و در عین حال مقدار آهنرباها را برای کاهش هزینه ها کاهش دهید.

مدارهای مغناطیسی رایج تقریباً به آرایه هالباخ، مدارهای مغناطیسی چند قطبی، مدارهای مغناطیسی متمرکز، مواد رسانای مغناطیسی اضافه شده، انتقال انعطاف پذیر، آهنرباهای یک طرفه، ساختارهای تراکم مغناطیسی و غیره تقسیم می شوند. اجازه دهید آنها را یکی یکی برای شما معرفی کنم:
آرایه هالباخ ​​آرایه هالباخ
این یک ساختار مهندسی تقریبا ایده آل است که هدف آن تولید قوی ترین میدان مغناطیسی با استفاده از کمترین مقدار آهنربا است. با توجه به ساختار مدار مغناطیسی خاص آرایه هالباخ، بیشتر حلقه میدان مغناطیسی می تواند در داخل دستگاه مغناطیسی گردش کند، در نتیجه نشت شار مغناطیسی را کاهش می دهد، غلظت مغناطیسی را به دست می آورد و به یک اثر خود محافظ در مناطق غیر کاری دست می یابد. طراحی مدار مغناطیسی حلباخ حلباخ بهینه‌سازی شده تضمین می‌کند که آرایه هالباخ ​​حداقل مساحتی است که می‌تواند به 100% محافظ برسد. همانطور که در شکل نشان داده شده است، خطوط میدان مغناطیسی مدار مغناطیسی معمولی به طور متقارن واگرا هستند، در حالی که بیشتر خطوط میدان مغناطیسی آرایه هالباخ ​​در ناحیه کار متمرکز هستند، بنابراین نیروی جاذبه مغناطیسی را می توان بهبود بخشید.

مدار مغناطیسی چند قطبی
مدارهای مغناطیسی چند قطبی عمدتاً از ویژگی‌های خطوط میدان مغناطیسی برای انتخاب ترجیحی نزدیک‌ترین قطب‌های مختلف برای تشکیل یک مدار مغناطیسی استفاده می‌کنند. در مقایسه با آهنرباهای تک قطبی معمولی، خطوط میدان مغناطیسی (میدان مغناطیسی) مدارهای مغناطیسی چند قطبی بیشتر بر روی سطح متمرکز هستند، به خصوص هرچه قطب های بیشتر باشد آشکارتر است. دو نوع مدار مغناطیسی چند قطبی وجود دارد، یکی روش مغناطیسی چند قطبی یک آهنربا و دیگری روش جذب آهنرباهای چند قطبی. تفاوت بین این دو روش هزینه است، اما عملکرد واقعی یکسان است. مزایای مدارهای مغناطیسی چند قطبی در جذب در فواصل کم بسیار آشکار است.

روی مدار مغناطیسی تمرکز کنید
مدار مغناطیسی فوکوس کننده از یک جهت مدار مغناطیسی ویژه برای تمرکز میدان مغناطیسی در یک منطقه کوچک استفاده می کند و میدان مغناطیسی این ناحیه را بسیار قوی می کند، حتی به 1T می رسد که برای موقعیت یابی دقیق و القای موضعی بسیار مفید است.

مواد مغناطیسی
مواد نفوذپذیر مغناطیسی از حلقه های میدان مغناطیسی برای اولویت بندی مسیر با کمترین مقاومت مغناطیسی استفاده می کنند. استفاده از مواد بسیار نفوذپذیر (SUS430، SPCC، DT4، و غیره) در مدار مغناطیسی می تواند به خوبی جهت میدان مغناطیسی را هدایت کند و در نتیجه به مغناطش و جداسازی موضعی دست یابد. اثر.

انتقال انعطاف پذیر
ویژگی های انتقال انعطاف پذیر این است که جاذبه و دافعه ایجاد شده توسط آهنربا به انتقال انعطاف پذیر غیر تماسی می رسد، اندازه کوچک، ساختار ساده، گشتاور را می توان با توجه به حجم آهنربا و اندازه شکاف هوا تغییر داد و فضای قابل تنظیم بزرگ است.

آهنربا یک طرفه
ویژگی آهنرباهای یک طرفه این است که قطبیت یک طرف آهنربا محافظت شده و قطبیت طرف دیگر حفظ می شود. نیروی جذب مستقیم بیشتر است، اما نیروی مغناطیسی تا حد زیادی با افزایش فاصله کاهش می یابد.

ساختار مغناطیسی
ویژگی فرم این است که آهنربا و یوغ آهن نسبت به یکدیگر بر اساس قطبیت مرتب شده اند. با افزایش نسبت بین ضخامت آهنربا و ضخامت یوغ آهن، هرچه ضخامت یوغ آهن ضخیم تر باشد، واگرایی خطوط میدان مغناطیسی کمتر است. ساختار مغناطیس را می توان با توجه به اندازه شکاف هوا به طور انعطاف پذیر طراحی کرد تا به اثر بهینه دست یابد، که می تواند به طور موثر آهنرباها را ذخیره کند. میدان مغناطیسی به طور مساوی در امتداد یوغ آهنی توزیع می شود، اما نقطه ضعف آن بالا بودن هزینه مونتاژ است.