磁控式真空装置中永磁体的磁场分析

简介

针对现有真空吸取装置高能耗问题提出一种磁控式扩容真空发生-吸取集成的解决方案。通过COMSOL进行磁场仿真分析,研究不同磁块形状、分布半径和轴向距离对轴向永磁体之间磁力的影响。仿真结果显示在选定的4种磁块排布方式中,圆柱体磁块排布方式的轴向磁力最大,且磁块之间需要分离排布才能实现最大的轴向磁力,但分布半径进一步增加,磁力Fτ变化量较小,可以忽略不计。采用N38钕铁硼磁块、厚度10 mm、直径φ20 mm的圆柱体磁块进行试验,测量磁块不同轴向距离和分布半径下磁力的大小。试验结果验证了仿真结果,同时表明磁块间的磁力绝对值与轴向距离成负相关;轴向距离为5 mm、分布半径为17 mm时产生的最大磁吸力为109.7 N,最大磁斥力为88.71 N,可以满足磁控式扩容真空装置的工作需求。