电工学电磁铁.pptVIP

电磁铁 * 一、概述 电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。当电源断开时电磁铁的磁性消失，衔铁或其它零件即被释放。电磁铁衔铁的动作可使其它机械装置发生联动。 根据使用电源类型分为： 直流电磁铁：用直流电源励磁； 交流电磁铁：用交流电源励磁。 二、基本结构 电磁铁由线圈、铁心及衔铁三部分组成，常见的结构如图所示。 铁心 衔铁 衔铁 有时是机械零件 、工件充当衔铁 F F F F 线圈 线圈 衔铁 铁心 线圈 铁心 三、电磁铁吸力的计算 电磁铁吸力的大小与气隙的截面积S0及气隙中的磁感应强度B0的平方成正比。基本公式如下： 式中： B0 的单位是特[斯拉]； S0 的单位是平方米； F 的单位是牛[顿]（N）。 直流电磁铁的吸力 直流电磁铁的吸力依据上述基本公式直接求取。 交流电磁铁的吸力 交流电磁铁中磁场是交变的，设 则吸力瞬时值为: 式中： 为吸力的最大值。 吸力的波形: 吸力平均值为: t Fm f 1. 交流电磁铁的吸力在零与最大值之间脉动。衔铁以两倍电源频率在颤动，引起噪音，同时触点容易损坏。为了消除这种现象，在磁极的部分端面上套一个分磁环（或称短路环），工作时，在分磁环中产生感应电流，其阻碍磁通的变化，在磁极端面两部分中的磁通 ?1 和 ?2 之间产生相位差，相应该两部分的吸力不同时为零，实现消除振动和噪音，如图所示；而直流电磁铁吸力恒定不变； 综合上述： ?1 ?2 2. 交流电磁铁中,为了减少铁损，铁心由钢片叠成； 直流电磁铁的磁通不变，无铁损，铁心用整块软钢制成； 4. 直流电磁铁的励磁电流仅与线圈电阻有关，在吸合过程中，励磁电流不变。 3. 在交流电磁铁中，线圈电流不仅与线圈电阻有关，主要的还与线圈感抗有关。在其吸合过程中，随着磁路气隙的减小，线圈感抗增大，电流减小。如果衔铁被卡住，通电后衔铁吸合不上，线圈感抗一直很小，电流较大，将使线圈严重发热甚至烧毁； 四、电磁铁的应用 电磁铁在生产中获得广泛应用。其主要应用原理是：用电磁铁衔铁的动作带动其他机械装置运动，产生机械连动，实现控制要求。 【应用实例】 图示为应用电磁铁实现制动机床或起重机电动机的基本结构，其中电动机和制动轮同轴。原理如下： M 3 ~ 抱闸 制动轮 弹 簧 电 磁 铁 通 电 电磁铁 动作 拉开 弹簧 抱闸 提起 松开 制动轮 电机 转动 断 电 电磁铁 释放 弹簧 收缩 抱闸 抱紧 抱紧 制动轮 电机 制动 启动过程： 制动过程：