Le concept de la matrice Haier Beck
Ce réseau est entièrement composé d'aimants permanents à base de terres rares. En disposant des aimants permanents de directions d'aimantation différentes selon une règle, les lignes de champ magnétique convergent d'un côté de l'aimant et s'affaiblissent de l'autre, obtenant ainsi un champ magnétique unilatéral relativement idéal. Ceci est d'une importance capitale en ingénierie, car le réseau Haier Buick est largement utilisé dans des domaines industriels tels que la résonance magnétique nucléaire, la lévitation magnétique et les moteurs spéciaux à aimants permanents grâce à ses excellentes caractéristiques de distribution du champ magnétique.
À gauche, un aimant unique, dont tous les pôles nord sont orientés vers le haut. La couleur indique que l'intensité du champ magnétique se situe en bas et en haut de l'aimant. À droite, un réseau de Halbeck, où le champ magnétique est relativement élevé en haut de l'aimant, tandis qu'il est relativement faible en bas. L'intensité du champ magnétique de surface latérale du groupe d'aimants du réseau Haier Beck, sous le même volume, est environ √ 2 fois supérieure (soit 1,4 fois supérieure) à celle d'un aimant unique traditionnel, en particulier lorsque l'épaisseur de la direction de magnétisation de l'aimant est comprise entre 4 et 16 mm. L'exemple le plus courant de réseau Haier Beck est l'autocollant flexible pour réfrigérateur. Ces aimants fins et souples sont généralement imprimés et collés sur les réfrigérateurs ou à l'arrière des voitures. Bien que leur magnétisme soit relativement faible par rapport à celui du néodyme fer bore (intensité de seulement 2 à 3 %), leur faible prix et leur praticité les rendent largement utilisés.
réseau linéaire
Le réseau Halbach linéaire est la forme la plus élémentaire de composition de réseau Halbach. Cet aimant peut être considéré comme une combinaison de réseaux radiaux et tangentiels. Il est actuellement principalement utilisé dans les moteurs linéaires. Le principe de suspension des trains à sustentation magnétique repose sur l'interaction entre l'aimant en mouvement et le champ magnétique généré par le courant induit dans le conducteur, ce qui génère une force de suspension accompagnée d'une résistance magnétique. L'amélioration du rapport flottabilité/résistance est essentielle pour optimiser les performances du système de suspension. Pour cela, l'aimant embarqué doit être léger, puissant et uniforme en champ magnétique, et d'une grande fiabilité. Le réseau Halbach est installé horizontalement au centre de la carrosserie du véhicule. Il interagit avec l'enroulement central de la voie pour générer une force de propulsion, obtenant ainsi un champ magnétique maximal avec une utilisation réduite de l'aimant, tandis que l'autre côté présente un champ magnétique plus faible, permettant aux passagers d'éviter l'exposition à des champs magnétiques puissants.
Réseau polaire
Le réseau Halbach circulaire peut être considéré comme une combinaison de réseaux Halbach droits connectés bout à bout pour former une forme d'anneau circulaire.
Dans les moteurs à aimants permanents, les moteurs à aimants permanents utilisant des structures à réseau Halbach présentent des champs magnétiques d'entrefer plus proches d'une distribution sinusoïdale que les moteurs à aimants permanents traditionnels. À quantité égale d'aimant permanent, les moteurs à aimants permanents Halbach présentent une densité magnétique d'entrefer plus élevée et des pertes fer plus faibles. De plus, les réseaux d'anneaux Halbach sont largement utilisés dans les roulements à aimants permanents, les équipements de réfrigération magnétique et les équipements de résonance magnétique. Production et méthode de fabrication du réseau Haier Beck
Méthode 1 : En fonction de la topologie du réseau, utiliser un adhésif magnétique pour coller les segments magnétiques prémagnétisés. En raison de la forte répulsion mutuelle entre chaque segment magnétique, un moule doit être utilisé pour le serrage lors du collage. Cette méthode est moins efficace en fabrication, mais plus simple à mettre en œuvre et plus adaptée aux phases de recherche en laboratoire.
Méthode 2 : Tout d’abord, un aimant complet est fabriqué par remplissage ou pressage, puis magnétisé dans un dispositif spécialement conçu. La structure du réseau ainsi obtenue est similaire à celle illustrée dans la figure ci-dessous. Cette méthode offre une grande efficacité de traitement et est relativement facile à produire en série. Cependant, elle nécessite une conception spécifique des dispositifs de magnétisation et le développement de procédés de magnétisation.