halbach永磁阵列磁场分布问题。

lanjeo

最近看到关于halbach永磁阵列的相关资料，于是想做一个这种阵列的直线分布的二维仿真，没想到遇到一个大麻烦。

halbach永磁陈列（沿直线方向）应该是如下图所示，理论上得到的磁力线如下图。

从上图可以看到，Y轴负半轴，磁力线分布均匀，磁力线分布的三个波峰也都在一个水平线上。但是，这是理论上的分布情况，按理说，如果用ANSOFT进行类似永磁排列的仿真，得到的磁力线分布效果也应该如上所示，至少每个周期的波峰大体应该在一个水平线上。现在，问题来了。我用ANSOFT12.1进行仿真，永磁排序如上图所示。我先做了一个周期的仿真结果，如下图所示：

图中5个矩形方块中的箭头表示充磁方向，和图1中的箭头对应。从这个仿真结果来看，磁力线分布比较均匀，单边磁力线抵消情况良好。我表示满意。于是，我进一步将这种阵列运用到多个周期，我设定的是4个周期左右，边界条件，材料属性，充磁方向等不变的情况又进行了一次仿真，得到如下图所示的仿真结果。悲剧来了。大家仔细看下图。

从上图可见，图中标注的磁力线分布情况就很奇怪了，我用1——7标注磁力线分布时的波峰（姑且这样叫）情况。按照halbach永磁阵列的原理，我的理解是，每个波峰都应该大体在一个水平线上，不可能像上图那样波动剧烈，而且，上图的波峰分布也很奇怪，总是高低波峰轮流出现。在上图中，我们将标号为奇数的波峰的磁力线作为正方向，偶素标号的磁力线则为负方向，这样就很奇怪，为何会有磁场抵消的情况？？？这是为什么？？

为了进一步验证自己的假设，我在上图的永磁附件定义了若干条路径，将磁通密度，也就是磁感应强度B值投影到路径上，得到一组曲线，我们这里不去纠结这条曲线的波形的正玄性好坏，我只关注磁感应强度B的每个周期上的波峰情况，发现，波峰也是呈现高低起伏。这是为什么？？悲剧了。我纠结了很久，做了好多组数据，这个问题还是解决不了。望高人指教。



（如果上图的图片太小，请将鼠标放置在图片处，电机该图片就可以得到放大的图片了）

lanjeo

不是吧，两天过去了，竟然没有一个人回答。太悲剧了吧。

wurui2878

双层磁铁，磁场形成回路再试试

lanjeo

回复 3# wurui2878


    双层磁铁是什么意思？上面那种永磁阵列就是halbach阵列，如果改成双层磁铁，那会不会使得这种阵列形式被破坏，那还叫halbach永磁阵列吗？？？

请赐教 。谢谢。

lanjeo

论坛里面没人做halbach永磁阵列的吗？还是说，这个问题无解？

lanjeo

西莫达人来人呀。

woodylacurs

你把空气部分的网格再剖细点试试~

lanjeo

回复 7# woodylacurs


    多谢楼上，我试试看。

jokely

永磁体排列与你的理论排列看起来有不同，看看是不是这方面的wenti

lanjeo

回复 9# jokely


    应该不是这个问题，我曾经在一篇论文上看到过相关的仿真事例，得到的结果也和我一样，但是也没有解释为什么，我还给作者发过邮件，一直没收到回信。不过貌似，这样的磁力线分布是合理的。其实，我只是想知道为什么是这样的分布，到底是受什么影响。

woodylacurs

磁力线只是反应可能的磁通路径，具体的要看磁密了，你说的幅值事实上没有什么意义的，为了做对比试验，你可以把NS挪一个位置再仿真一下，看看会不会出现波峰跟着也挪了一个位置的现象。

lanjeo

回复 11# woodylacurs


    你说的很对。你说的我做过类似的仿真，答案是，会！！！！

所以我更想知道原因了。

wurui2878

双层就是在你的模型基础上，在下方做一层相同的模型，下面的一层注意磁铁方向，要形成磁场回路。两层磁铁中间的气隙磁密分别接近正弦，理论上的东西不好懂，我知道的不多，你可以找找类似的硕士论文看看别人的模型

lanjeo

回复 13# wurui2878


    找到一篇国外的博士论文，他的结果和我一样，但是也没有分析原因，我估计这种情况是默认正常情况。所以，现在不太关心了。

wurui2878

论文共享下吧  以为你做电机模型了，电机很多文章都是按我说那种做的  你在研究磁场分布理论？

cm0732

谢谢分享，不错   

自由人生

我觉得应该做一个环形再分析看看

老实人

磁力线强的一面是磁极方向吗？

我要学电机2015

正看这方面的文章，谢谢楼主

三晋闲人

学习一下，谢谢。