一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列制作方法与流程

本发明涉及磁悬浮直线/平面电机制造，具体为一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列制作方法。

背景技术：

1、磁悬浮平面电机作为传统电机的优秀替代品，近年来得到了广泛地研究和开发。它们被广泛应用于微机械加工半导体光刻和高密度科学仪器制造等领域。磁悬浮平面电机通常由线圈和永磁体组成。海尔贝克阵列是一种特殊磁体阵列，磁悬浮平面电机采用的哈尔巴赫阵列能以较少的永磁体显著增强悬挂力。

2、增强磁悬浮平面电机的水平加速度有利于提高其控制能力。由于永磁体是由稀土材料制成的，因此使用尽可能少的稀土材料来获得更大的悬浮力具有重要意义。此外，使用典型海尔贝克阵列的平面电机在运行时只使用一侧磁场。因此，需要提出一种更理想的海尔贝克阵列结构，以提高磁场的利用率，减少稀土材料损耗，提高经济效益。

技术实现思路

1、为了进一步提升磁悬浮平面/直线电机的竖直浮力与水平推力，本发明提供了一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列制作方法，解决了现有技术中所使用的海尔贝克阵列结构的磁场利用率低和稀土材料损耗较大的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列制作方法，包括磁块一、磁块二、磁块三、磁块四、磁块五和磁块六，所述磁块一、磁块二、磁块三、磁块四、磁块五和磁块六依次按顺序排列，所述磁块一、磁块二、磁块三、磁块四、磁块五和磁块六紧贴后形成一个海尔贝克阵列周期，多个周期沿宽度方向循环排布。

3、优选的，所述磁块一充磁方向为宽度正方向，所述磁块二充磁方向为宽度正方向偏高度负方向θ，所述磁块三充磁方向为宽度负方向指向高度负方向θ，所述磁块四充磁方向为宽度负方向，所述磁块五充磁方向为宽度负方向指向高度正方向θ，所述磁块六充磁方向为宽度正方向指向高度正方向θ。

4、优选的，所述磁块一和所述磁块四磁化强度为一标准单位br，所述磁块二、磁块三、磁块五、磁块六磁化强度均为br/tanθ。

5、优选的，所述斜向充磁角θ＝67.5°。

6、优选的，所述磁块一、磁块二、磁块三、磁块四、磁块五和磁块六均为长方体，且所述磁块一、磁块四宽度为所述磁块二、磁块三、磁块五、磁块六宽度的两倍。

7、一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列的制作方法，包括以下步骤：

8、步骤一、获取原材料，根据需求切割永磁材料性能毛坯获得组装材料；

9、步骤二、对切割而成的磁体产品进行充磁；

10、步骤三、将充磁后的磁体产品按照特殊规律进行组装。

11、优选的，所述步骤一中，永磁材料性能毛坯所切割成的多块磁体产品按尺寸分为两类，且两类磁体产品的长度和高度均相同，且一类磁体宽度是另一类磁体宽度的0.5倍。

12、优选的，所述步骤二中，其中一类磁体产品经过充磁后形成磁块一和磁块四，另一类所述磁体产品经过充磁后形成磁块二、磁块三、磁块五和磁块六。

13、优选的，所述步骤三中，磁体产品的组装方式为使用环氧树脂胶进行粘接。

14、优选的，所述步骤二中，一类磁体产品采用斜向充磁方式，且斜向充磁角为67.5°。

15、本发明提供了一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列制作方法。具备以下有益效果：

16、本发明通过斜向充磁方式制作一维海尔贝克阵列结构能够提高磁场的利用率，并增强单侧磁场强度，同时可减少稀土材料损耗。

技术特征：

1.一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列，包括磁块一(1)、磁块二(2)、磁块三(3)、磁块四(4)、磁块五(5)和磁块六(6)，其特征在于，所述磁块一(1)、磁块二(2)、磁块三(3)、磁块四(4)、磁块五(5)和磁块六(6)依次按顺序排列，所述磁块一(1)、磁块二(2)、磁块三(3)、磁块四(4)、磁块五(5)和磁块六(6)紧贴后形成一个海尔贝克阵列周期，多个周期沿宽度方向循环排布。

2.根据权利要求1所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列，其特征在于，所述磁块一(1)充磁方向为宽度正方向，所述磁块二(2)充磁方向为宽度正方向偏高度负方向θ，所述磁块三(3)充磁方向为宽度负方向指向高度负方向θ，所述磁块四(4)充磁方向为宽度负方向，所述磁块五(5)充磁方向为宽度负方向指向高度正方向θ，所述磁块六(6)充磁方向为宽度正方向指向高度正方向θ。

3.根据权利要求2所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列，其特征在于，所述磁块一(1)和所述磁块四(4)磁化强度为一标准单位br，所述磁块二(2)、磁块三(3)、磁块五(5)、磁块六(6)磁化强度均为br/tanθ。

4.根据权利要求2或3所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列，其特征在于，所述斜向充磁角θ＝67.5°。

5.根据权利要求1所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列，其特征在于，所述磁块一(1)、磁块二(2)、磁块三(3)、磁块四(4)、磁块五(5)和磁块六(6)均为长方体，且所述磁块一(1)、磁块四(4)宽度为所述磁块二(2)、磁块三(3)、磁块五(5)、磁块六(6)宽度的两倍。

6.一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列的制作方法，其特征在于，使用权利要求1-5任一项所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列的制作方法，其特征在于，所述步骤一中，永磁材料性能毛坯所切割成的多块磁体产品按尺寸分为两类，且两类磁体产品的长度和高度均相同，且一类磁体宽度是另一类磁体宽度的0.5倍。

8.根据权利要求7所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列的制作方法，其特征在于，所述步骤二中，其中一类磁体产品经过充磁后形成磁块一(1)和磁块四(4)，另一类所述磁体产品经过充磁后形成磁块二(2)、磁块三(3)、磁块五(5)和磁块六(6)。

9.根据权利要求6所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列的制作方法，其特征在于，所述步骤三中，磁体产品的组装方式为使用环氧树脂胶进行粘接。

10.根据权利要求7所述的一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列的制作方法，其特征在于，所述步骤二中，一类磁体产品采用斜向充磁方式，且斜向充磁角为67.5°。

技术总结
本发明涉及磁悬浮直线/平面电机制造技术领域，公开了一种斜向充磁的一维海尔贝克阵列制作方法，其中一维海尔贝克阵列包括磁块一、磁块二、磁块三、磁块四、磁块五和磁块六，所述磁块一、磁块二、磁块三、磁块四、磁块五和磁块六依次按顺序排列，所述磁块一、磁块二、磁块三、磁块四、磁块五和磁块六紧贴后形成一个海尔贝克阵列周期，多个周期沿宽度方向循环排布，所述磁块一和所述磁块四磁化强度为一标准单位Br，所述磁块二、磁块三、磁块五、磁块六磁化强度均为Br/tanθ，所述斜向充磁角θ＝67.5°。通过引入了新的充磁方式，提出了一种新的一维海尔贝克阵列结构，能够有效不对称地增强单侧磁场强度，提升了磁场利用率，降低了经济成本。

技术研发人员：钊向飞,王递进,马克伟,王强,隋博文,郭清泉,许贤泽,徐逢秋
受保护的技术使用者：云南海力特电气自动化有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22