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文档简介

1、 海尔贝克阵列海尔贝克阵列（halbach array）是一种磁体结构，是工程上的近似理想结构，目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。1979 年，美国学者 klaus halbach 做电子加速实验时，发现了这种特殊的永磁铁结构，并逐步完善这种结构，最终形成了所谓的“halbach”磁铁。中文名:海尔贝克阵列外文名:halbach array属 于:一种磁体结构目 标:用最少量的磁体产生最强的磁场目录1 halbach array2 halbach 磁环 功率密度大 定转子不再需要斜槽 转子可采用非铁心材料 永久磁铁利用率高 可使用集中式绕组halbach 磁体结构是工程上理想结构的近似，目标

2、是用最少量的利用特殊的磁体单元的排列，增强单位方向上的场强。对于工程上有极为重要意义。当然具体运用极为复杂，在此不做涉及在 1973 年，美国学者 mallianson 在对永久磁铁结构进行拼装实验时发现了一种奇特的永磁铁结构，并把它称为magneticcuriosity。他当时并没有察觉到这种结构的应用价值。1979 年，美国学者 klaus halbach 再利用各种永磁铁结构产生的磁场做电子加速实验时，发现了这种特殊的永磁铁结构，并逐步完善这种结构，最终形成了所谓的“halbach”磁铁。halbach 磁环是将磁铁径向式与平行式排列结合在一起，如果忽略 端部效应，并把周围的导磁材料的导

3、磁率看作无穷大，那么上述永磁体结构最终形成单边磁场（one-sided field），这就是 halbach 一个显着的特点。这一特点表示 halbach 磁铁在线性电机中有很好的应用价值。相对于传统电机，halbach 电机有下列几种优越性8-11：功率密度大相对于传统永磁电机架构，由于 halbach 磁环分解后的平行磁场与径向磁场的相互迭加使得另一侧的磁场强度大幅度提升，这样可有效地减小电机的体积，提升电机的功率密度。定转子不再需要斜槽在传统永磁电机中，由于气隙磁场不可避免的存在谐波，一般在定转子架构上采取斜槽削弱其影响。在 halbach 电机中，由于气隙磁场正弦分布程度较高，谐波含量小，故定转子无需斜槽。转子可采用非铁心材料由于 halbach 磁铁自屏蔽效应产生的单边磁场分布不再需要转子采用磁性材料为其提供通路，这样不仅为转子选材料提供了较大的 选择空间，而且可以使系统有较低的转动惯量和较好的快速附应性能。永久磁铁利用率高由于 halbach 磁铁分向磁化的结果，导致其永久磁铁工作点较高，一般均超过 0.9，提升了永久磁铁的利用率。可使用集中式绕组传统永磁电机中往往采用分布式绕组来削弱谐波磁动势的影响。在 halbach 电机中由于其磁场正弦分布程度较高，谐波磁场影响较小，故可采用集中式绕组。采用 halbach 电机磁铁排列

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