هياكل الدوائر المغناطيسية الشائعة

يمكن تقسيم سيناريوهات الاستخدام للمغناطيس الدائم NDFEB تقريبًا إلى امتزاز ، التنافر ، التعريفي ، التحويل الكهرومغناطيسي ، وما إلى ذلك في سيناريوهات التطبيق المختلفة ، تختلف متطلبات الحقول المغناطيسية أيضًا.

• الهيكل المكاني لمنتجات 3C محدودة للغاية ، ولكن في الوقت نفسه يتطلب قوة امتصاص أعلى. لا يسمح الهيكل المكاني بحجم المغناطيس ، لذلك يجب تحسين قوة المجال المغناطيسي من خلال تصميم الدائرة المغناطيسية ；

• في المواقف التي يكون فيها استشعار المجال المغناطيسي مطلوبًا ، يمكن أن تسبب الخطوط المغناطيسية المتباينة بشكل مفرط من القوة اللمسات الخاطئة لعنصر القاعة ، ويجب التحكم في نطاق المجال المغناطيسي من خلال تصميم الدائرة المغناطيسية ؛

• عندما يحتاج جانب واحد من المغناطيس إلى قوة امتصاص عالية ويحتاج الجانب الآخر إلى حماية المجال المغناطيسي ، إذا كانت قوة المجال المغناطيسي لسطح التدريع مرتفعًا جدًا ، فسيؤثر ذلك على استخدام المكونات الإلكترونية. تحتاج هذه المشكلة أيضًا إلى حل من خلال تصميم الدائرة المغناطيسية.

• عند الحاجة إلى تحديد المواقع الدقيقة وحيث يكون الحقل المغناطيسي الموحد مطلوبًا ، إلخ.

كما هو الحال في جميع الحالات المذكورة أعلاه ، من الصعب تحقيق متطلبات الاستخدام باستخدام مغناطيس واحد ، وعندما يكون سعر الأرض النادرة مرتفعًا ، فإن حجم ومبلغ المغناطيس سيؤثر بشكل خطير على سعر تكلفة المنتج. لذلك ، يمكننا تعديل بنية الدائرة المغناطيسية للمغناطيس لتلبية سيناريوهات الاستخدام المختلفة مع تلبية ظروف الامتزاز أو الاستخدام العادي ، مع تقليل كمية المغناطيس لخفض التكاليف.

تنقسم الدوائر المغناطيسية الشائعة تقريبًا إلى صفيف Halbach ، الدائرة المغناطيسية متعددة الأقطار ، الدائرة المغناطيسية المركزة ، المواد الموصلة المغناطيسية المضافة ، ناقل الحركة المرن ، المغناطيسية أحادية الجانب ، وهيكل التركيز المغناطيسي. فيما يلي يقدمهم واحدا تلو الآخر.

صفيف هالباخ

هذا هو الهيكل المثالي للهندسة ، والهدف من ذلك هو استخدام أقل كمية من المغناطيس لتوليد أقوى مجال مغناطيسي. نظرًا لبنية الدائرة المغناطيسية الخاصة لمصفوفة Halbach ، يمكن أن تدور معظم حلقة المجال المغناطيسي داخل الجهاز المغناطيسي ، مما يقلل من المجال المغناطيسي للتسرب لتحقيق التركيز المغناطيسي وتحقيق تأثير التقييم الذاتي في منطقة غير العمل. بعد تصميم الدائرة المغناطيسية الحلقية المحسنة ، يمكن أن تحقق منطقة غير العمل على الأقل بنسبة 100 ٪. كما يتضح في الشكل ، فإن الخطوط المغناطيسية للقوة للدائرة المغناطيسية التقليدية متباينة بشكل متماثل ، في حين تتركز الخطوط المغناطيسية لقوة مصفوفة Halbach في الغالب في منطقة العمل ، وبالتالي تحسين الجذب المغناطيسي.

الدائرة المغناطيسية متعددة القطب

تستخدم الدائرة المغناطيسية متعددة الأقطاب بشكل أساسي المميزة التي تختار الخطوط المغناطيسية للقوة بشكل تفضيلي أقرب قطب معاكس لتشكيل دائرة مغناطيسية. بالمقارنة مع مغناطيس القطب الواحد العادي ، فإن الخطوط المغناطيسية للقوة (المجال المغناطيسي) للدائرة المغناطيسية متعددة الأقطاب تتركز أكثر على السطح ، وخاصة كلما زاد عدد الأعمدة ، كلما كان ذلك أكثر وضوحًا. هناك نوعان من الدوائر المغناطيسية متعددة الأقطاب ، أحدهما طريقة مغنطة متعددة الأقطاب للمغناطيس ، والآخر هو طريقة امتصاص مغناطيس أحادي القطب. يكمن الفرق بين هاتين الطريقتين في التكلفة ، والوظائف الفعلية هي نفسها. ميزة الدوائر المغناطيسية متعددة الأقطاب في امتصاص القطب الصغير واضحة للغاية.

تركيز الدائرة المغناطيسية

تستخدم الدائرة المغناطيسية المركزة اتجاه الدائرة المغناطيسية الخاصة لتركيز المجال المغناطيسي في منطقة صغيرة ، مما يجعل المجال المغناطيسي في تلك المنطقة قويًا للغاية ، حتى يصل إلى 1T ، وهو أمر مفيد للغاية لتحديد المواقع الدقيقة والاستشعار المحلي.

المواد المغناطيسية

تستخدم المواد الموصلة المغناطيسية حلقة المجال المغناطيسي لتحديد المسار بشكل تفضيلي مع أصغر مقاومة مغناطيسية. يمكن أن يؤدي استخدام مواد موصلة مغناطيسية عالية (SUS430 ، SPCC ، DT4 ، إلخ) في الدائرة المغناطيسية ، إلى توجيه اتجاه المجال المغناطيسي ، وبالتالي تحقيق تأثير التركيز المغناطيسي المحلي والعزلة المغناطيسية.

انتقال مرن

تتمثل خصائص انتقال مرنة في أن الجاذبية والأناقة التي تشكلها المغناطيس يحققان انتقالًا مرنًا غير ملتزم ، يمكن تغيير الحجم الصغير ، والهيكل البسيط ، وعزم الدوران وفقًا لحجم المغناطيس وحجم فجوة الهواء ، والمساحة القابلة للتعديل كبير.

مغناطيسي واحد

تتمثل سمة المغناطيس المفرد في أنها تحمي قطبية جانب واحد من المغناطيس ويحتفظ بقطبية الجانب الآخر. قوة الامتزاز المباشر كبيرة ، لكن القوة المغناطيسية تخفف بشكل كبير مع زيادة المسافة.

التركيب المغناطيسي

خاصية الشكل هي أن المغناطيس والحديد مرتبة بالنسبة لبعضهما البعض وفقًا للقطبية. مع زيادة نسبة سماكة المغناطيس إلى سمك الحديد ، كلما كانت سمك الحديد أكثر سماكة ، كلما كان اختلاف الخطوط المغناطيسية للقوة. يمكن تصميم هيكل التركيز المغناطيسي بمرونة وفقًا لحجم فجوة الهواء لتحقيق أفضل تأثير ، والذي يمكن أن ينقذ المغناطيس بشكل فعال وتوزيع المجال المغناطيسي بالتساوي على طول الحديد. ومع ذلك ، فإن العيب هو أن تكلفة التجميع مرتفعة نسبيا. الدائرة المغناطيسية ل قضيب المغناطيس النيوديميوم هل هذا الهيكل.