技术｜磁悬浮？没有游丝？泰格豪雅Pendulum 磁悬浮振荡技术！

泰格豪雅在2009年发布了概念手表Grand Carerra Pendulum ，其中搭载了非常有意思的Pendulum磁悬浮技术，原理就是磁悬浮摆轮的振荡来自磁力的吸引和排斥，而不是传统的游丝的振荡，说人话就是磁悬浮取代了游丝！今天我们就来讲讲这个技术。

Pendulum磁悬浮技术是全世界第一款没有游丝的机械机芯，磁悬浮的好处就是极小的摩擦、高频率、低振幅，并且重力与震动对于磁悬浮影响极小，这些都是传统游丝不具备的优势。

首先‬要介绍一下‬开发‬这个‬系统‬的‬领头羊‬，也就是‬泰格豪雅研发负责人Guy Sémon，他是一个传奇人物既是物理学家、军人‬、国防顾问‬‬也是大学教授，在他他加入泰格豪雅，从让泰格豪雅产生了一系列改变游戏规则的创新。

首先简单介绍一下磁悬浮系统是怎么运作的，就是用两个磁铁（四个永磁体）构成磁悬浮系统去代替摆轮，一个正永磁体和一个负永磁体为一个‬磁铁‬，从而‬构成‬一个‬外圈‬以及‬内圈‬。他们‬会相互‬吸引‬和‬排斥‬，所以说‬构成了‬振荡‬系统‬。

磁悬浮振荡系统最大的问题就是温差对磁力的影响，还有如何保持磁力的均匀与规律的扭矩以确保有规律的振荡。那么要怎么解决呢？

首先‬要说的是‬如何‬解决‬温差‬，必须尽量减少温度波动的影响。磁场强度受环境温度波动的显着影响。磁场强度随着温度升高而降低，因为磁体中的粒子在更高的温度下开始振荡。这会导致磁性完全丧失。磁铁失去磁性的特定温度称为居里温度。

解决‬温差影响‬大的‬办法‬就是‬使用了稀土钆和钐以及过渡金属钴。泰格豪雅‬发现‬使用居里温度为 20 摄氏度的钆对钐钴磁体的性能产生很大的‬提高‬，因为它‬让‬磁场强度降低了，所以说‬对温度的敏感性降低了。泰格豪雅‬使钆钐钴三种合金以‬特殊‬的比例‬进行‬合金‬化‬，使得‬在磁场和温度敏感性方面达到理想平衡。这种‬特殊‬的合金‬由 56% 钴钐和 44% 钆合金化‬实现的，该合金可确保在 -20°C 至 +70°C 的温度范围内绝对稳定的磁场。

所以说‬四个永磁体中的两个使用钐钴合金，另外两个永磁体使用钆钐钴合金。钴和钐产生非常强的永磁体，磁场约为 1 特斯拉。这相当于地球磁场的 100000 倍。这种‬特制‬的‬合金‬永‬磁体‬难度‬很高‬，泰格豪雅开发的永磁体由美国的一家专业公司以板材的形式制造，然后由法国贝桑松的一家专业公司切割成尺寸并重新加工。业内‬可以制作‬的‬第三方‬代工厂‬特别少‬。

第二个‬难题‬就是‬摆轮摆轮的均匀摆动也就是‬即恒定扭矩也至关重要，因为这直接影响速率精度。这种均匀的振动不仅取决于环境温度。最重要的是，整个擒纵系统的结构和设计对扭矩都‬有影响。也就是‬所谓的‬线性转矩和振幅的函数关系。

Guy Sémon 本来就是‬物理学家‬对于‬高级力学非常‬有研究‬，从零开始以数学‬和‬力学‬的‬方式‬重新计算了设计了‬整个系统‬。整个‬系统‬的设计必须针对振荡频率单独计算。如果磁体产生的磁场可以保持恒定，则转子产生的转矩将只由振幅决定，但在钟摆平面内，磁场产生的磁力线无法保持独立，因为它们还会接触到周围空间，这部分铁损表现为一种磁摩擦。通过建模可知必须采用磁场几何学的办法，这样的话磁力线会成为完美直线，然后被引导进磁场平面。只有通过这种办法，才能在给定振幅下于摆轮轴心获得恒定机械转矩。相关几何学研究显示，复杂的算法通过连续的拓扑优化，可以用来实现转矩的线性化。说人话就是通过海量的计算和模型去达到力学的最佳状态。

泰格豪雅在2009年发布的第一款磁悬浮表Grand Carerra Pendulum是基础小三针设计，售价才35,000 瑞士法郎‬，当时‬引爆‬了‬表坛‬，很多人觉得‬太便宜了‬。

进入到2013年发布的Carrera Mikro Pendulum采用双机芯组件，包含一个4赫兹游丝‬摆轮机芯‬结构‬，并带有42小时动力储备，负责‬三针‬基础‬走时系统‬。以及一个‬50赫兹‬磁悬浮‬机芯‬结构‬，并带有90分钟动力储备，负责‬1/100秒‬计时系统‬。

之后更是发布的Mikro Pendulum S磁悬浮双陀飞轮，以12赫兹磁负责走时，以50赫兹磁悬浮系统负责1/100秒计时。

那你肯定要问了这么牛逼的技术是不是自产机芯啊？其实以上都不是百分百自产，都是改制而来，第一代是在ETA 6497/6498基础上改制而来，第二代第三代ETA 2892机芯上魔改而来的。下一次有机会我们再介绍一下所谓自产机芯的泰格豪雅磁悬浮。

总结：磁力并不是机械表的魔咒，早在上个世纪英国‬Clifford的磁力擒縱，到这个‬世纪‬‬泰格豪雅‬磁悬浮‬振荡‬系统‬以及‬宝玑‬磁悬浮‬避震‬，其实‬都是体现了‬磁力‬是‬‬双刃剑‬，也可以‬巧妙利用‬。期待未来的前景

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