Tableau Halbach linéaire

Les matrices linéaires Halbach se composent d'aimants permanents rectangulaires discrets montés sur une plaque arrière ferromagnétique avec des orientations magnétiques variables qui servent à focaliser le champ sur un côté de la matrice, produisant un champ magnétique semi-sinusoïdal uniforme et puissant. Les réseaux linéaires (planaires) peuvent également être utilisés dans une configuration de culasse pour produire un champ sinusoïdal très puissant dans l'espace.

 

Un réseau Halbach (HA) est une configuration particulière d'aimants permanents qui concentre le champ magnétique d'un côté tout en l'annulant pratiquement à zéro de l'autre. La figure 1 illustre ses deux ensembles d'aimants, les aimants primaires et les aimants de transit. Le champ magnétique du réseau Halbach est concentré sur un côté (le côté actif) en raison de la superposition du flux magnétique produit par les aimants primaires et les aimants de transit. En supposant que l'intensité du champ magnétique généré par les aimants principaux est identique à celle générée par les aimants de transit, le côté actif du réseau Halbach aura le double de l'intensité du champ magnétique par rapport à la configuration normale. L'autre côté du réseau Halbach (le côté calme) aura un champ magnétique négligeable.

 

 

Il existe deux types de réseaux Halbach, à savoir les réseaux Halbach plats et les cylindres Halbach, comme illustré à la figure 2. Les réseaux Halbach plats ont des applications telles que les aimants wiggler utilisés dans les accélérateurs de particules et les lasers à électrons libres et les moteurs linéaires. Les applications des vérins Halbach comprennent les moteurs à courant alternatif sans balais, les accouplements magnétiques, les vérins à champ élevé et les alternateurs linéaires.

 

 

Un réseau Halbach, montrant l'orientation du champ magnétique de chaque pièce. Ce réseau donnerait un champ fort en dessous, tandis que le champ au-dessus s'annulerait.

 

 

Orientation du côté fort et faible dans un réseau Halbach linéaire.

 

Distribution de flux pour un aimant de réfrigérateur

 

Les avantages des distributions de flux unilatérales sont doubles :

• Le champ est deux fois plus grand du côté où le flux est contraint (dans le cas idéalisé).
• Aucun champ parasite n'est créé de l'autre côté (dans le cas idéal). Cela aide au confinement du champ, 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 de réfrigérateur aux aimants wiggler de haute technologie utilisés dans les accélérateurs de particules et les lasers à électrons libres. Les autres utilisations incluent les bobines acoustiques, les moteurs à courant continu sans balais et le ciblage magnétique des médicaments.

 

Le réseau Halbach repousse les boucles de fil qui composent la voie après que le train a été propulsé à une vitesse qui peut les soulever, faisant de cet appareil un élément essentiel à la fois du train Inductrack Maglev et du système de lancement de fusée Inductrack.

 

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