直流电磁铁及其典型应用.pptVIP

第二章直流电磁铁及其典型应用2-２直流电磁铁磁的吸力特性2．吸入式电磁铁在吸人式电磁铁中，除了主磁通如对可动铁芯端面产生吸力外，可动铁芯侧面的壳体间的漏磁通叭与线圈导线电流作用产生电动力，使可动铁芯左移，见图2一9。此时可将作用于可动铁芯上的电磁力Fem看成是由两部分力合成，即Fem=Femδ＋Fema式中,Femδ是通过主工作气隙δ的主磁通Φδ中产生的端面吸力，而Fema是漏磁通Φa与线圈导线电流作用而产生的电动力，也称螺管力．图2一9所示为吸入式电磁铁通过的轴线的一个剖面，效果演示第二章直流电磁铁及其典型应用2-２直流电磁铁磁的吸力特性在其上半部分画了可动铁芯段分布的漏磁通。该漏磁通对线圈导线产生的电动力企图使线圈右移（左手定则），而其反作用力却使动铁芯左移。当δ较小时，其吸力特性与拍合式相近；δ较大时，吸人式比拍合式大，因为此时螺管力比例增大，见图2-10。图中曲线1为吸入式，曲线2为拍合式。因此吸入式适用于需要铁芯行程较大第二章直流电磁铁及其典型应用2-２直流电磁铁磁的吸力特性旋转式电磁铁旋转式电磁铁转动时，通常漏磁通的变化并不大，因此，可以用公式(2一3)来计算电磁力矩。它与拍合式电磁铁不同，其衔铁运动的方向垂直于磁力线的方向。电磁力矩的方向总是力图使衔铁运动到使整个磁路内磁阻为最小的位置，因此，在如图2一4所示旋转式电磁铁中，电磁力矩的方向为逆时针方向。三、旋转式电磁铁气隙截面积A=(2θ－α)r0b其中，α——铁心极面中心线与转子轴线间的夹角(rad)；r0——转子极面圆弧半径(m)；b——衔铁厚度(m)。NS角?半径r0角2θ旋转式电磁铁的衔铁运动方向垂直于磁力线方向。电磁力矩的方向总是力图使衔铁运动到整个磁路磁阻最小的位置。设电磁力矩的正方向为逆时针的方向，衔铁的转角顺时针为正。1不考虑漏磁，气隙磁导2电磁转矩若忽略铁心磁阻，则当励磁磁势IN一定时，U?≈IN也一定，那么在α＝0～α1范围内，电磁力矩特性为一条水平线。第二章直流电磁铁及其典型应用2-3电磁铁的应用电磁铁的应用可以归纳为两方面。一方面是它作为独立电磁元件广泛应用于各种自动装置和系统中，多是用它“牵引”其它机构完成预定的动作，如图2一3所示的操作扰流片的电磁铁。另一方面它也是许多电磁元件的主要组成部分。用电磁铁作为主要组成部分的电磁元件有各种电磁继电器、接触器、电磁阀和电磁离合器等，本节将对后部分应用予以介绍．第二章直流电磁铁及其典型应用2-3电磁铁的应用一、电磁继电器和接触器1.结构和工作原理电磁继电器是一种具有跳跃输出特性的、传递信号的电磁器件，图2一12为其结构原理图。它的基本组成部分是电磁铁，其线圈接输人电路以接收信号。其次是接触系统，即动、静触点等。该结构中的动触点焊在触点弹簧片上，它们可能是一对或几对，并将它们接人某输出电路以输出信号。线圈不通电时，动、静触点为开启状态的称为常开触点，动、静触点为闭合状态的称为常闭触点。效果演示第二章直流电磁铁及其典型应用2-3电磁铁的应用现以图2一12所示电磁继电器为例说明其工作原理。在线圈两端加电压，且达一定值，线圈中流过一定的电流I,I称吸合电流。电磁铁就会产生足够的电磁吸力克服返回弹簧的拉力将衔铁吸向铁芯，于是带动常开触点闭合以输出信号，见图2一13。继续增大线圈中的输人电流，输出量保持不变。如果减小输人电流且大于另一个称为释放电流Isf时，输出量仍然不变，只有当输入电流达到Isf时，电磁吸力减小到一定值，才使衔铁和动触点在返回弹簧的作用下返回原位。0102名词常开触点——线圈不通电时动、静触点处于断开的状态；常闭触点——线圈不通电时动、静触点处于闭合的状态。继电器通常由多对常开常闭触电组成。°°°°第二章直流电磁铁及其典型应用2-3电磁铁的应用此时，无信号输出。人们把这种具有跳跃的输人输出特性称为继电特性。所以继电器是一种根据外界输入的一定信号来控制输出电路中电流“通”与“断”的电器，这样就可实现对被控对象的控制、保护、调节或传递信息的作用。另外，由于一般输出信号的功率都大于输入信号的功率，因此继电器也是一种放大装置。。效果演示对于一般电磁继电器，输入量可用加在线圈上的电压或电流表示，输出量可用触点上的电压或电流来表示。接触器从结构、作用原理、特性方面来看与继电器没什么不同。只是接触器是用来远距离操纵大电流（大于10A）电路的一种开关。因此其电磁铁多为吸入式，见图2一14。习惯上把接触器的触点称为触头。与图2一12不同的是，当线圈AB加一定电压值时，辅助电路