一种环形Halbach永磁阵列的磁场建模方法技术

一种环形Halbach永磁阵列的磁场建模方法，先对环形Halbach永磁阵列在空间中建立全局坐标系，坐标系的原点选取环形Halbach永磁阵列的中心；然后对组成环形Halbach永磁阵列的每块磁铁分别建立局部坐标系，局部坐标系的原点选取每块磁铁的中心；再求出全局坐标系和局部坐标系之间的变换关系，并计算出空间中任意位置的全局坐标与局部坐标的对应关系；在局部坐标系下，利用表面磁荷方法或等效电流法求解每块磁铁产生的磁场强度；最后将每块磁铁在空间中产生的磁场强度叠加，进而得到环形Halbach永磁阵列在空间中产生的磁场强度，本发明专利技术能实现对空间中任意位置的磁场强度进行求解，具有计算量小、计算时间短的优点，能大大提高计算精度和计算效率。

A magnetic field modeling method for a ring Halbach permanent magnet array

A magnetic field modeling method for a ring Halbach permanent magnetic array is used to establish a global coordinate system for a ring Halbach permanent magnet array in space. The origin of the coordinate system is selected as the center of the ring Halbach permanent magnet array; then the local coordinate system is set up for each magnet which is composed of a ring Halbach permanent magnet array, and the origin of the local coordinate system is selected. In the center of each magnet, the transformation relation between the global coordinate system and the local coordinate system is obtained, and the corresponding relationship between the global coordinate and the local coordinate is calculated. In the local coordinate system, the magnetic field intensity produced by each magnet is solved by using the surface magnetic charge method or the equivalent current method; finally, each magnetic field is used. The magnetic field intensity produced by the iron in space is superimposed, and the magnetic field intensity produced by the ring Halbach permanent magnet array in space is obtained. The invention can solve the magnetic field strength at any position in the space, which has the advantages of small calculation and short calculation time, and can greatly improve the calculation accuracy and calculation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种环形Halbach永磁阵列的磁场建模方法
本专利技术涉及磁场建模
，具体涉及一种环形Halbach永磁阵列的磁场建模方法。
技术介绍
电磁技术在现代生活和工业中都有着广泛的应用，随着磁场的应用领域不断扩展，对磁场强度的要求也在不断提高。很多人通过引入Halbach永磁阵列来提高磁场强度，Halbach永磁阵列是一种特定的永久磁铁排列方式，通过将不同磁化方向的磁铁按顺序排列，使Halbach永磁阵列一侧的磁场强度增强，而另一侧的磁场强度减弱。Halbach永磁阵列不仅可以增强磁场强度，还可以有效地提高永磁材料的利用率。环形Halbach永磁阵列通常可以分为外侧增强型环形Halbach永磁阵列、内侧增强型环形Halbach永磁阵列、轴向增强型Halbach永磁阵列和双重环形Halbach永磁阵列等。环形Halbach永磁阵列可以很好的提高磁场强度，改善传统装置的性能，因此被广泛应用于永磁电机、高能物理、高精度伺服电机、磁悬浮装置、磁力轴承、医学以及能量俘获等领域中。为了实现参数设计和参数优化，对环形Halbach永磁阵列进行准确的磁场建模是非常必要的，传统的优化方式主要是有限元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形Halbach永磁阵列的磁场建模方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，对环形Halbach永磁阵列在空间中建立全局坐标系，坐标系的原点选取环形Halbach永磁阵列的中心；第二步，对组成环形Halbach永磁阵列的每块磁铁分别建立局部坐标系，局部坐标系的原点选取每块磁铁的中心；第三步，求出全局坐标系和局部坐标系之间的变换关系，并计算出空间中任意位置的全局坐标与局部坐标的对应关系；第四步，在局部坐标系下，利用表面磁荷方法或等效电流法求解每块磁铁产生的磁场强度；第五步，将每块磁铁在空间中产生的磁场强度叠加，进而得到环形Halbach永磁阵列在空间中产生的磁场强度。

【技术特征摘要】
1.一种环形Halbach永磁阵列的磁场建模方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，对环形Halbach永磁阵列在空间中建立全局坐标系，坐标系的原点选取环形Halbach永磁阵列的中心；第二步，对组成环形Halbach永磁阵列的每块磁铁分别建立局部坐标系，局部坐标系的原点选取每块磁铁的中心；第三步，求出全局坐标系和局部坐标系之间的变换关系，并计算出空间中任意位置的全局坐标与局部坐标的对应关系；第四步，在局部坐标系下，利用表面磁荷方法或等效电流法求解每块磁铁产生的磁场强度；第五步，将每块磁铁在空间中产生的磁场强度叠加，进而得到环形Halbach永磁阵列在空间中产生的磁场强度。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹军义，张颖，赵立波，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61