0322ハルバッハ配列、ハルバッハ永久磁石
0322ハルバッハ配列は磁石配列構造です。この構造を理解する前に、いくつかの一般的な永久磁石の磁力線分布を見てみましょう。
この写真から、磁石の配置方向と配置が磁力線の分布に直接影響する、つまり磁石の周りの磁場分布の形に影響を与えることを見つけるのは難しいことではありません。
ハルバッハ配列の概念
ハルバッハ配列（ハルバッハ永久磁石）は一種の磁石構造です。1979年、アメリカの学者クラウス・ハルバッハは、電子加速実験中にこの特別な永久磁石構造を発見し、徐々に改良し、最終的にいわゆる"ハルバッハ"磁石。これは、エンジニアリングにおけるおおよその理想的な構造です。磁石ユニットの特殊な配置を使用して、ユニット方向の電界強度を強化します。目標は、最小量の磁石を使用して最強の磁場を生成することです。
この種のアレイは、完全に希土類永久磁石材料で構成されています。一定のルールに従って磁化方向の異なる永久磁石を配置することにより、磁力線を磁石の片側に集中させ、力線を反対側に弱めることができ、理想的な片側磁場を得ることができます。これは工学において非常に重要です。Haierbekアレイは、その優れた磁場分布特性により、核磁気共鳴、磁気浮上、永久磁石特殊モーターなどの産業分野で広く使用されています。
左側には、すべての北極が上を向いている単一の磁石があります。色から、磁場の強さは磁石の下部と上部にあることがわかります。右側はハルバッハ配列です。磁石の上部の磁場は比較的高く、下部は比較的弱いです。（同じ体積の下で、ハルバッハ配列磁石の強い側面の磁場強度は約√従来の単磁石の2倍（1.4倍）、特に磁石の厚さが磁化方向で4〜16mmの場合）
ハルバッハ配列の最も一般的な例は、柔軟な冷蔵庫のステッカーです。これらの薄くて柔らかい磁石は通常、冷蔵庫または車の後ろに印刷されています。NdFeBに比べて磁性は非常に弱いですが（強度はわずか2％〜3％）、低価格で実用性が高く、広く使用されています。
ハルバッハ配列の形式と応用
線形配列
線形タイプは、最も基本的なハルバッハ配列構成です。このアレイ磁石は、下図に示すように、ラジアルアレイとタンジェンシャルアレイの組み合わせと見なすことができます。
リニアハルバッハ配列は現在、主にリニアモーターで使用されています。リニアモーターカーの浮上原理は、可動磁石が導体に誘導された電流によって生成された磁場と相互作用して浮上力を生成すると同時に、磁気抵抗を伴うことです。浮力と抗力比を改善することは、搭載された磁石の重量を必要とする浮揚システムの性能を改善するための鍵です。軽量、強力な磁場、均一な磁場、および高い信頼性。ハルバッハ配列は車体中央に水平に設置され、軌道中央の巻線と相互作用して推進力を発生させ、少量の磁石で磁場を最大化し、反対側の磁場は少なくなります。
循環配列
円形のハルバッハ配列は、線形のハルバッハ配列を端から端まで組み合わせて円形のリング形状を形成していると見なすことができます。
永久磁石モーターでは、ハルバッハ配列構造を使用した永久磁石モーターは、従来の永久磁石モーターよりも正弦波分布に近いエアギャップ磁場を持っています。同量の永久磁石材料の場合、ハルバッハ永久磁石モーターのエアギャップ磁束密度は大きくなります。鉄損は少ないです。さらに、ハルバッハリングアレイは、永久磁石ベアリング、磁気冷凍装置、磁気共鳴装置でも広く使用されています。
ハルバッハ配列の製造と製造方法
方法1：アレイのトポロジーに従って、磁石接着剤を使用して、磁化された磁石セグメントを結合します。磁石セグメント間の相互反発力が非常に強いため、接着時のクランプには金型を使用する必要があります。この方法は製造効率は低いですが、実装が簡単で、実験室での研究段階での使用に適しています。
方法2：最初に金型を充填する方法または金型をプレスする方法を使用して完全な磁石を製造し、次に特殊な固定具で磁化します。この方法で処理される配列構造は、次の図のようになります。この方法は処理効率と比較性が高く、大量生産が容易に実現できます。ただし、磁化固定具を特別に設計し、磁化プロセスを策定する必要があります。
方法3：下図のように、特殊な形状の巻線アレイを使用して、ハルバッハ型の磁界分布を実現します。
