Оптимизация формы полюса в мультипольных магнитах

В статье рассматривается эффективный метод оптимизации формы полюсов в мультипольных магнитах с ферромагнитным ярмом, цель которого – формирование заданного распределение индукции магнитного поля в рабочей области магнита. Основной идеей метода является представление характеристик магнитного поля в виде разложения в ряд Фурье и последующая компенсация нежелательных гармонических составляющих напряженности магнитного поля за счет деформации поверхности полюсного наконечника. Высокая скорость сходимости и устойчивость оптимизационной процедуры объясняется значительной корреляцией между амплитудами гармонических составляющих разложения магнитного поля в рабочей области и специфическими характеристиками формы поверхности полюса. Разработанная технология поиска оптимальной формы встроена в программу численного моделирования магнитных полей, использующую метод конечных элементов второго порядка и предназначенную для расчета характеристик магнитного поля в электромагнитных устройствах различного назначения.