في التكنولوجيا الحديثة، يعد تصميم وترتيب الدوائر المغناطيسية أمرًا بالغ الأهمية لأداء الأجهزة. وتتنوع سيناريوهات التطبيق وتعقدها، مما يجعل تلبية متطلبات الاستخدام بمغناطيس واحد أمرًا صعبًا. بالإضافة إلى ذلك، عندما تكون أسعار الأتربة النادرة مرتفعة، فإن حجم وكمية المغناطيس تؤثر بشكل كبير على تكاليف المنتج. لذلك، من خلال تعديل بنية الدائرة المغناطيسية لتلبية سيناريوهات الاستخدام المختلفة، يمكننا تقليل كمية المغناطيس المستخدمة، وبالتالي خفض التكاليف.
تشمل الدوائر المغناطيسية الشائعة مجموعة هالباخ، والدائرة المغناطيسية متعددة الأقطاب، وإضافة المواد المغناطيسية، ومركز التدفق، والمحرك المرن، والمغناطيس أحادي الجانب. دعونا نتعرف على هذه الدوائر واحدة تلو الأخرى:
1. مجموعة هالباخ
إن مجموعة هالباخ عبارة عن ترتيب خاص من المغناطيسات مصمم لإنتاج أقوى مجال مغناطيسي بأقل كمية من مادة المغناطيس. يعمل هذا الترتيب على تعظيم كفاءة استخدام المجال المغناطيسي وتقليل تسرب المجال المغناطيسي. يمكن لتصميمات حلقات هالباخ المحسنة تحقيق ما يصل إلى 100% من الحماية في المناطق غير العاملة. وكما هو موضح، فإن الدوائر المغناطيسية التقليدية لها خطوط مجال مغناطيسي متباعدة ومتماثلة، في حين تركز مجموعات هالباخ معظم خطوط المجال المغناطيسي في منطقة العمل، وبالتالي تعزيز الجذب المغناطيسي.
أمثلة التطبيق:
·قطارات ماجليف: تُستخدم مجموعات هالباخ في أنظمة ماجليف بين المسارات والقطارات، مما يوفر قوى رفع ودفع قوية.
·أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي: تستخدم في التصوير الطبي لتشكيل مجال مغناطيسي عالي الكثافة وموحد.

2. الدائرة المغناطيسية متعددة الأقطاب
تتكون الدوائر المغناطيسية متعددة الأقطاب من أقطاب مغناطيسية متناوبة متعددة. وهذا من شأنه أن ينشئ حقولاً مغناطيسية قوية في مساحات صغيرة نسبيًا، مما يجعلها مناسبة للأجهزة التي تتطلب قوة مجال مغناطيسي عالية ودقة عالية.
بالمقارنة مع المغناطيسات أحادية القطب العادية، فإن الدوائر المغناطيسية متعددة الأقطاب لها خطوط مجال مغناطيسي أكثر تركيزًا، خاصة مع زيادة عدد الأقطاب. هناك نوعان من الدوائر المغناطيسية متعددة الأقطاب: أحدهما حيث يتم مغناطيس مغناطيس واحد متعدد الأقطاب، والآخر حيث يتم امتصاص مغناطيسات أحادية القطب متعددة. يكمن الاختلاف الرئيسي في التكلفة، مع وظائف مماثلة. الدوائر المغناطيسية متعددة الأقطاب مفيدة بشكل خاص للجذب لمسافات قصيرة.
أمثلة التطبيق:
·محركات السائر: تحقق التحكم الدقيق في الزاوية والقيادة الفعالة من خلال الدوائر المغناطيسية متعددة الأقطاب.
·المحركات الخطية: توفر حركة خطية سلسة وفعالة.

3. إضافة المواد المغناطيسية
من خلال إضافة مواد ذات نفاذية عالية (مثل الفريت الناعم أو صفائح الفولاذ السيليكوني) إلى الدائرة المغناطيسية، يمكن توجيه مسارات التدفق المغناطيسي وتعزيزها بشكل فعال، مما يزيد من قوة وتوحيد المجال المغناطيسي.
أمثلة التطبيق:
·المحولات: تستخدم مواد ذات نفاذية عالية في القلب لتحسين كفاءة التحويل الكهرومغناطيسي.
·المحركات: تعزيز الاقتران المغناطيسي بين الدوار والثابت، مما يحسن أداء المحرك.

4. جهاز تركيز التدفق
تستخدم هياكل تركيز التدفق مواد مغناطيسية ذات أشكال وترتيبات محددة لتركيز التدفق المغناطيسي في منطقة معينة، مما يزيد بشكل كبير من قوة المجال المغناطيسي المحلي. يمكن تصميم تركيزات التدفق بمرونة وفقًا لحجم الفجوة الهوائية لتحقيق نتائج مثالية، وتوفير المغناطيس بشكل فعال، وتوزيع المجال المغناطيسي بشكل موحد على طول النير. ومع ذلك، فإن تكاليف تجميعها أعلى.
أمثلة التطبيق:
·المستشعرات المغناطيسية: تحسين حساسية المستشعر ودقته.
·معدات الاختبار غير المدمرة: توفر مجالات مغناطيسية محلية عالية الكثافة للكشف عن عيوب المواد.

5. محرك مرن
تستخدم الدوائر المغناطيسية المرنة مرونة المواد المغناطيسية وقابليتها للانحناء لتحقيق نقل بدون تلامس. تتميز طريقة النقل هذه بالكفاءة، وخالية من الاحتكاك، ومنخفضة الضوضاء.
أمثلة التطبيق:
·مفاصل الروبوت: توفر التحكم في الحركة بشكل مرن ودقيق.
·أحزمة النقل الآلية: يعمل النقل غير التلامسي على تقليل التآكل واحتياجات الصيانة.

6. مغناطيس أحادي الجانب
تركز ترتيبات المغناطيس أحادية الجانب التدفق المغناطيسي على جانب واحد من المغناطيس، مما يؤدي إلى إنشاء منطقة خالية تقريبًا من المجال المغناطيسي على الجانب الآخر. يقلل هذا الترتيب من تسرب المجال المغناطيسي ويعزز الكفاءة.
أمثلة التطبيق:
·المشابك المغناطيسية: تولد القوة المغناطيسية فقط في المناطق المطلوبة أثناء عمليات التصنيع والتجميع.
·السبورة البيضاء المغناطيسية: توفر قوة مغناطيسية على جانب واحد لربط الملحقات المغناطيسية بسهولة.

تتمتع كل من ترتيبات الدوائر المغناطيسية هذه بخصائصها الفريدة وسيناريوهات التطبيق الخاصة بها، وتلعب دورًا حاسمًا في التكنولوجيا والصناعة الحديثة. من خلال اختيار وتصميم ترتيبات الدوائر المغناطيسية بشكل مناسب، يمكننا تحسين أداء وكفاءة الجهاز بشكل كبير. تتمتع شركة Newland Magnetics بخبرة غنية في المواد المغناطيسية وتصميم الدوائر المغناطيسية، وهي مكرسة لتوفير حلول مغناطيسية عالية الجودة لتلبية احتياجات التطبيقات المعقدة المختلفة.
في التطبيقات العملية، يتم تحسين ترتيبات الدوائر المغناطيسية المختلفة وفقًا لمتطلبات محددة ومتطلبات فنية لتحقيق أفضل أداء. وهذا لا يحسن كفاءة الأجهزة فحسب، بل ويدفع أيضًا إلى تطوير الصناعات ذات الصلة. ستواصل Newland Magnetics الابتكار والبحث، لتزويد العملاء بأكثر الحلول المغناطيسية تقدمًا.