學(xué)術(shù)報告-呂鑫源

電磁鐵簡介報告人:呂鑫源2016年7月11日主要內(nèi)容2024/1/111總結(jié)電磁鐵的基本概念電磁鐵的吸力特性124電磁鐵的時間特性31.電磁鐵的基本概念1.1電磁鐵的基本組成和工作原理定義

電磁鐵是通電以后對鐵磁物質(zhì)產(chǎn)生吸力，把電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種電器。應(yīng)用

自動化電器（繼電器、接觸器、變換器）；電磁閥；制動電磁鐵、起重電磁鐵及電磁離合器、電動錘和電磁卡盤；回旋加速器等。2024/1/1121.1電磁鐵的基本組成和工作原理結(jié)構(gòu)

線圈：通入激磁電流

鐵心：導(dǎo)磁

銜鐵：可運動，產(chǎn)生機(jī)械功2024/1/1131.1電磁鐵的基本組成和工作原理工作原理

拍合式電磁鐵2024/1/1141.2電磁鐵的分類按動作方式分保持式：沒有可動部分的銜鐵，磁通是以被保持的工件（當(dāng)然工件是鐵磁物質(zhì)）為回路而閉合的，用于保持住任何機(jī)械零件、磁性物質(zhì)的負(fù)載、被加工和被運輸?shù)奈锛?。電磁離合器、電磁卡盤、起重電磁鐵和金屬加工機(jī)床的臺架等。吸引式：吸引式電磁鐵則本身帶有一個運動的銜鐵，像拍合式電磁鐵，當(dāng)線圈通電之后，將銜鐵吸引一定的距離，并將這個運動傳送到其他需要機(jī)械動作的負(fù)載上去。各種自動電器繼電器、接觸器中的電磁機(jī)構(gòu)、電磁閥門、電動錘、電鈴等。2024/1/1151.2電磁鐵的分類按激磁線圈供電的種類分直流：直流電、磁通恒定、鐵心中沒有渦流和磁滯損耗、整塊的鋼或工程純鐵。交流：交流電、磁通變化、有渦流和磁滯損耗、電工硅鋼片迭壓。2024/1/1161.2電磁鐵的分類按線圈的連接方式分串聯(lián)：匝數(shù)不多，粗導(dǎo)線繞制，電阻與電感值都較小，串聯(lián)線圈的電流值由負(fù)載決定。并聯(lián)：線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線直徑較細(xì)，電阻和電抗較大，線圈電流由本身的電阻和電抗決定。2024/1/1171.2電磁鐵的分類

串聯(lián)連接方式2024/1/1181.2電磁鐵的分類并聯(lián)連接方式2024/1/1191.2電磁鐵的分類按照動作速度分

快速動作

正常動作

延緩動作2024/1/11101.2電磁鐵的分類按銜鐵的運動方式分直動式、轉(zhuǎn)動式2024/1/11111.2電磁鐵的分類按磁路的形狀分開路導(dǎo)磁體、閉路導(dǎo)磁體。2024/1/1112電磁鐵在電鈴中的應(yīng)用

2024/1/11131.3電磁鐵的應(yīng)用舉例

2.電磁鐵的吸力特性2.1電磁鐵吸力產(chǎn)生的原因2024/1/11142.1電磁鐵吸力產(chǎn)生的原因帶有可動銜鐵的磁系統(tǒng)2024/1/11152.1電磁鐵吸力產(chǎn)生的原因為什么被磁化后的導(dǎo)磁體會受到電磁吸力的作用呢？（或者說為什么同性磁極相斥，異性磁極相吸）磁力線性質(zhì)：力圖縮短長度。當(dāng)銜鐵被磁化后，磁力線通過銜鐵而閉合，由于磁力線的“收縮”作用產(chǎn)生電磁吸力，使銜鐵“拉”向鐵心。2024/1/11162.2計算吸力的基本公式

計算電磁吸力的基本公式為式中F——電磁吸力；B——磁感應(yīng)強(qiáng)度；

S——磁極表面的總面積；

u0——空氣磁導(dǎo)率

2024/1/11172.2計算吸力的基本公式

上式可改寫為

（1）

（2）式中

Φ——磁極端面磁通2024/1/11182.3電磁鐵的吸力特性和負(fù)載特性

吸力特性直動式電磁鐵轉(zhuǎn)動式電磁鐵2024/1/11192.3電磁鐵的吸力特性和負(fù)載特性

靜態(tài)：穩(wěn)態(tài)過程吸力特性

動態(tài)：過渡過程，與負(fù)載有關(guān)2024/1/11202.3電磁鐵的吸力特性和負(fù)載特性負(fù)載反力特性2024/1/11212.3電磁鐵的吸力特性和負(fù)載特性吸合運動過程中

電磁吸力>負(fù)載反力釋放運動過程中

電磁吸力<負(fù)載反力2024/1/11223.電磁鐵的時間特性3.1動作時間和釋放時間

直流電磁鐵2024/1/11233.1動作時間和釋放時間吸合過程2024/1/11243.1動作時間和釋放時間電磁鐵的動作時間

式中tcp——電磁鐵動作時間；

t1——觸動時間；t2——銜鐵運動時間。2024/1/11253.1動作時間和釋放時間釋放過程磁通的衰減曲線2024/1/11263.1動作時間和釋放時間

電磁鐵的釋放時間式中tom——電磁鐵釋放時間；

t3——磁通衰減時間；

t4——銜鐵返回運動時間。2024/1/11273.1動作時間和釋放時間2024/1/1129

觸動時間動作時間

銜鐵運動時間時間特性

磁通衰減時間釋放時間

返回運動時間

3.2加速或延緩電磁鐵動作的方法

本身結(jié)構(gòu)

時間特性影響因素

線路

2024/1/11303.2.1本身結(jié)構(gòu)改變電磁鐵動作的方法時間常數(shù)觸動電流穩(wěn)定電流2024/1/11觸動時間線圈電阻線圈電感31匝數(shù)渦流2024/1/11電磁吸力銜鐵重量行程大小運動時間323.2.1本身結(jié)構(gòu)改變電磁鐵動作的方法2024/1/11磁通衰減快慢銜鐵重量行程大小釋放時間333.2.1本身結(jié)構(gòu)改變電磁鐵動作的方法3.2.2線路改變電磁鐵動作的方法動作時間的改變縮短電磁鐵的動作時間2024/1/1134延緩電磁鐵動作時間的方法2024/1/11353.2.2線路改變電磁鐵動作的方法延緩電磁鐵釋放時間的方法1.附加阻尼元件2024/1/11363.2.2線路改變電磁鐵動作的方法2.線圈自行短接2024/1/11373.2.2線路改變電磁鐵動作的方法3.并聯(lián)電阻2024/1/11383.2.2線路改變電磁鐵動作的方法4.并聯(lián)半導(dǎo)體整流器2024/1/11393.2.2線路改變電磁鐵動作的方法3.2加速或延緩電磁鐵動作的方法5.并聯(lián)電容器2024/1/1140電阻R的確定方法式中U——電源電壓（伏）；

Iom——電磁鐵釋放電流（安）；

R`——電磁鐵線圈電