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常见的磁路结构

Sep,28,2023 << Return list

钕铁硼永磁体的使用场景大致分为吸附、排斥、感应、电磁转换等,在不同的应用场合下,对于磁场的需求也不同。

1、3C产品空间结构极其有限,同时又需要较高的吸附强度,空间结构不允许磁铁尺寸的增大,需要通过磁路设计提升磁场强度;

2、在需要磁场感应的场合,过于发散的磁力线会使霍尔元件发生误触,需要通过磁路设计控制磁场范围;

3、磁铁一面需要高吸附强度,而另外一面需要屏蔽磁场的场合,屏蔽面的磁场强度太高会影响到电子元器件的使用,也需要通过磁路设计解决这方面的问题;

4、需要精准的定位效果的场合,需要均匀磁场的场合……等等。

如上的所有情况,使用单一磁钢很难实现使用要求,且稀土价格较高时,磁铁的体积和用量会严重影响到产品的成本价格,所以,我们可以在满足吸附条件或者正常使用的情况下,修改磁铁的磁路结构从而满足不同的使用场景,同时减少磁铁的用量以降低成本。

常见的磁路大致分为HALBACH ARRAY海尔贝克阵列、多极磁路、聚焦磁路、添加导磁材料、柔性传动、单面磁、聚磁结构等。下面为大家逐一介绍:

1、HALBACH ARRAY 海尔贝克阵列

这是工程上近似理想的结构,目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。由于海尔贝克阵列特殊的磁路结构,磁场回路大部分可在磁性器件内部循环,从而降低漏磁实现聚磁,实现在非工作区域自屏蔽效应,经过优化的环形海尔贝克磁路设计,非工作区域最低可实现100%屏蔽,如图可见,常规磁路磁力线走向是对称发散的,而海尔贝克阵列的磁力线大部分聚集在工作区域,因此可提高磁吸力。

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2、多极磁路

多极磁路主要是利用磁力线优先选择最近的异极形成磁回路的特点,相比普通的单极磁铁,多极磁路的磁力线(磁场)更加聚集在表面,尤其极数越多越发明显。多极磁路分两种,一种是一个磁铁多极充磁的方式,一种是多个单极磁铁吸附的方式,这两种区别在于成本,实际的功能是一样的。多极磁路在小间距吸附的优势非常明显。

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3、聚焦磁路

聚焦磁路是利用特殊的磁路走向,将磁场聚集在一个小区域,使得该区域磁场很强,甚至可以达到1T,对于准确定位和局部感应有很好的帮助。

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4、导磁材料

导磁材料是利用磁场回路优先选择磁阻最小的路径,在磁路中使用高导磁材料(SUS430、SPCC、DT4等),可以很好地引导磁场走向,从而实现局部聚磁和隔磁的效果。

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5、柔性传动

柔性传动的特点是通过磁铁形成的吸力与斥力达到非接触式柔性传动、体积小,结构简单、扭矩可根据磁铁体积与气隙大小来变化,可调空间大。

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6、单面磁

单面磁的特点是屏蔽磁铁一面极性、保留另一面极性,直接吸附吸力较大,但随着距离拉开磁力衰减幅度大。

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7、聚磁结构

形式特点是由磁铁和铁轭按极性相对排列,随磁铁厚度和铁轭厚度比增大,铁轭厚度越厚,磁力线发散就越小。聚磁结构可根据气隙大小灵活设计,达到最优效果,可有效节省磁铁,磁场沿铁轭分布均匀,但缺点是组装成本较高。

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