Les réseaux de halbach linéaires sont constitués d'aimants permanents rectangulaires discrets montés sur une plaque arrière ferromagnétique avec des orientations magnétiques variables qui servent à concentrer le champ d'un côté du réseau, produisant un champ magnétique semi-sinusoïdal uniforme et puissant. Les tableaux linéaires (planaires) peuvent également être utilisés dans une configuration de joug pour produire un champ sinusoïdal très puissant dans l'espace.
Un réseau de Halbach (HA) est une disposition spécifique d'aimants permanents qui annule le champ magnétique à presque zéro d'un côté tout en le concentrant de l'autre. Les aimants de transit et les aimants primaires sont les deux ensembles d'aimants inclus dans la figure 1. Étant donné que le flux magnétique généré par les aimants principaux et de transit est superposé, le champ magnétique de l'halbach est concentré d'un côté, connu sous le nom de côté actif.
Le côté actif du réseau Halbach aura deux fois plus de résistance au champ magnétique que la configuration habituelle, en supposant que la résistance du champ magnétique produit par les aimants principaux et les aimants de transit est le même. Le côté calme, qui est le côté opposé du réseau Halbach, aura un champ magnétique très faible.
Il existe deux types de réseaux de halbach, c'est-à-dire des réseaux d'halbach plats et des cylindres Halbach, comme le montre la figure 2. Les tableaux d'halbach plats ont des applications telles que les aimants Wiggler utilisés dans les accélérateurs de particules et les lasers électroniques libres et les moteurs linéaires. Les applications des cylindres Halbach comprennent les moteurs AC sans balais, le couplage magnétique et les cylindres à champ élevé et les alternateurs linéaires.
Un réseau de Halbach, montrant l'orientation du champ magnétique de chaque pièce. Ce tableau donnerait un champ fort en dessous, tandis que le champ ci-dessus annulerait.
Orientation d'un côté fort et faible dans un réseau de halbach linéaire.
Distribution du flux pour un aimant au réfrigérateur
Les avantages des distributions de flux unilatérales sont doubles:
- Le champ est deux fois plus grand sur le côté où le flux est contraint (dans le cas idéalisé).
- Aucun champ errant n'est créé de l'autre côté (dans le cas idéal). Cela aide à l'emprise sur le terrain, généralement un problème dans la conception des structures magnétiques.
Bien que les distributions de flux unilatérales puissent sembler quelque peu abstraites, elles ont un nombre surprenant d'utilisations, de l'aimant du réfrigérateur aux aimants Wiggler de haute technologie utilisés dans les accélérateurs de particules et les lasers d'électrons francs. D'autres utilisations incluent des bobines vocales, des moteurs CC sans balais et un ciblage magnétique de médicaments.
Le réseau de Halbach repousse les boucles de fil qui composent la piste après que le train ait été propulsé à une vitesse qui peut les soulever, faisant de cet appareil une partie essentielle du train Maglev inductrack et du système de lancement de fusée inductack.
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