海尔贝克磁铁阵列磁铁知识全掌握！

HalbachArray是一种超强磁铁结构，是一种经过设计的近乎理想的磁体结构，目的是用最少的磁铁产生最强的磁场。 1979年，当美国科学家克劳斯·哈尔巴赫KlausHalbach）在实验电子加速实验时，他制造出了这种特殊的永磁铁结构并逐渐完善，最终形成了海尔贝克磁铁阵列。

halbacharray是一种磁体组装结构，是一种近似理想结构的工程磁场。永磁体永磁体不同磁化方向上的排列方式，使阵列一侧的磁场显著增强，而另一侧的磁场显著减弱。 目的是用最少的磁场在工作区域产生最强的磁场。

左边是一个单一的磁体，北极全在上面，磁场的强度可以从磁铁底部和顶部的颜色中看出。右边是海尔贝克阵列，顶部磁场较高，底部磁场较弱。（在相同体积的情况下，特别是磁铁充磁方向方向为4-16mm厚的情况下，黑贝克阵列磁体的强侧表面磁场强度约为普通单磁体的2倍（或1.4倍））。

主要应用于粒子加速器、自由电子激光装置、同步辐射装置等高能物理领域领域。由于其优良的磁场分布特性，应用领域已逐步扩展到核磁共振、磁悬浮、永磁特种电机等工业领域。

目前市场上的海尔贝克磁体主要有两种形式。直线型阵列及环形阵列：

一，直线型海尔贝克阵列;

二，环形海尔贝克阵列磁铁；

把磁铁径向式排列和平行式排列结合起来，如果忽略端部效应，把周围导磁材料的导磁率看作无穷大，则上述永磁体结构最终形成单边磁场（one-sided field），这是Halbach一的显着特点。 这一特点表明Halbach磁铁在线性电机中具有良好的应用价值。 与传统电机相比, Halbach电机具有以下几个方面的优点。

1.功率密度

与传统永磁电机架构相比，Halbach磁环分解后的平行磁场和径向磁场的叠加，使得另一边的磁场强度大大增加，有效地减少了电机的体积，提高了电机的功率密度。

2.定转子不再需要斜槽

在传统永磁电机中，由于气隙磁场中不可避免的谐波，在定转子架构中通常采用斜槽来减小其影响。在Halbach电机中，由于气隙磁场正弦分布大，谐波含量低，定转子没有斜槽。

3.转子可以采用非铁心材料；

由于Halbach磁铁的自屏蔽效应，单边磁场分布不再要求转子采用磁性材料为其提供路径，这不仅为转子的选择提供了更多的材料，而且使系统具有更低的转动惯量和更快的粘附性。

4.**磁铁利用率高；

由于Halbach磁铁的分区，其**磁铁工作点较高，一般超过0.9，从而提高了**磁铁的利用率。

5.可采用集中绕制；

传统永磁电机中常用分布式绕组来降低谐波磁动势。在Halbach电机中，由于其高的磁场正弦分布和低的谐波磁场影响，可以采用集中式绕组。

6.使用Halbach电机磁铁排列可以减少电动机的转矩涟波，因此电动机轴承的需求大大减少。

实际操作中，可根据不同的磁场需要，组合不同形式的海尔贝克磁铁。

现有的磁体组件是通过处理具有特定尺寸和磁化方向的磁体，然后按特定的磁化方向充电，然后将它们组装在海尔贝克阵列中，将每个磁体粘合在一起，形成具有特定磁场分布的磁组件。由于每磁体都有一个特定的磁化方向，所以当磁体排列磁体不同的方向时，它们之间会有很大的斥力和转动力矩。目前，磁体的装配主要依靠人工装配，由于强磁大，装配难度大。磁铁组装自动化-海尔贝克阵列磁组件装配自动化方案已成功落地，有需要可以联系获取案例报价。