赢得世界太阳能挑战赛冠军：优化比利时 Innoptus 太阳能团队的哈尔巴赫阵列轴流电机

曾在世界太阳能挑战赛上夺冠的比利时 Innoptus 太阳能车队再次加冕世界冠军。这一次，他们带来了最新的奇迹--"Infinite "赛车，该赛车采用了独特的自制轴流式电机，其双转子中装有先进的哈尔巴赫阵列。为了确保该电机达到最高的磁性质量标准，Magcam 成为了他们的最佳合作伙伴。

在转子组装之前，Magcam 首先使用其先进的磁场相机 Combi Scanner 对整批单个磁铁进行高分辨率磁场分布测量。在测量过程中，Magcam 的 MiniCube3D 磁场相机在磁体表面上高速移动几步，然后将各个帧拼接在一起。片上集成了超过 16000 个霍尔效应传感器的二维阵列，可缩短周期时间。
通过对测量到的磁场分布数据进行后续分析，可以得出每块磁体的一系列质量参数，包括磁强度、磁化角误差和局部磁均匀性图，从而可以进行深入的质量评估，这是其他任何磁性检测技术都无法比拟的。

将结果绘制成直方图后，一批磁体内部的质量差异就可以直观地显示出来并进行进一步分析。
由于哈尔巴赫阵列由具有不同磁化方向的磁体组成，这些磁体按照明确的顺序排列，因此要对每种类型的磁体分别进行分析。
分析的目的是只选择具有严格质量公差的磁体，并剔除不合格的磁体，从而防止劣质磁体进入转子，进而降低转子的性能。
首先对磁体进行预选，剔除所有磁化矢量角偏差过大的磁体。接着，还剔除了内部磁化分布存在较大不均匀性的磁体，这种特性只能通过磁场映射和 Magcam 专有的分析算法进行测量。在剩余的磁体组中，内部磁化强度仍存在一些差异，Magcam 的算法也可以从外部磁场分布中提取这一指标。由于我们的目标是制造性能优异、均匀一致的电机，因此在选择时剔除了直方图的极值。

Innoptus 太阳能团队聪明的电机设计师利用剩余的磁铁（其中每块磁铁都有精确的特征），优化了两个转子的磁铁布局，将磁铁中的剩余差异分布到整个转子中，以确保最大程度的磁场均匀分布。然后，利用巧妙的技术将磁铁组装到转子中。组装完成后，Magcam 的 Combi 扫描仪再次投入使用，测量转子的快速、高分辨率磁场分布图。
在磁场测量之前，还使用扫描仪的集成高精度激光传感器进行了激光表面测绘。这些测量结果揭示了磁铁沿转子外围的机械（轴向）高度分布，这可能会对产生的磁场分布产生影响。
利用 Magcam 的复杂算法对所得磁场图进行分析，以揭示磁转子参数，包括磁极角一致性、磁极强度均匀性、磁场梯度变化和南北对称性。众所周知，这些参数与电机功能参数（如齿槽转矩、转矩纹波和效率）相关。

"设计和制造创新电机的 Stan Kelchtermans 说："多亏了 Magcam 的磁铁预选和转子优化功能，我们才能最大限度地提高电机的效率，使我们在比赛中获得明显的竞争优势。

所有这些努力并非没有结果。在达尔文举行的资格赛中，Innoptus 太阳能车队获得了第二名的起跑位置。Innoptus太阳能车队的创新车辆 "Infinite "在第一天的比赛中仅用一小时就迅速领先，并在穿越澳大利亚内陆的3022公里长的比赛中以前所未有的速度保持领先。经过五天完美的比赛，他们在阿德莱德以领先亚军荷兰队 20 分钟的优势获得第一名，从而连续第二次成为世界冠军。

Magcam 非常自豪能够为这一非凡成果做出贡献。