海尔贝克阵列的形式与应用

一、直线阵列

①描述：最基础的Halbach阵列组成形式，这种阵列磁体可视为一种径向阵列与切向阵列的结合。

②应用：直线型Halbach阵列目前主要应用于直线电机、磁悬浮列车。

磁悬浮列车的悬浮原理是运动磁体和它在导体中感应电流产生的磁场相互作用产生悬浮力，同时伴有磁阻力，提高浮力与阻力比是改善悬浮系统性能的关键，这就要求车载磁体重量轻、磁场强、磁场均匀、可靠性高。采用Halbach阵列水平安装在车体中央，与轨道中央的绕组作用产生推进力，以较少的磁体用量达到磁场最大化，而另一侧磁场较少，可以乘客避免暴露在强磁场之中。

二、环形阵列

①描述：环形Halbach阵列可视为将直线型Halbach阵列首尾相接组合而形成圆环形状。

②应用：Halbach圆环阵列广泛应用于永磁电机、永磁轴承、磁制冷设备和磁共振等设备中。

在永磁电机中，使用Halbach阵列结构的永磁电机较传统永磁电机具有更接近正弦分布的气隙磁场，在永磁材料用量相同的情况下，Halbach永磁电机气隙磁密度更大，铁损较小。