直流電磁鐵及其典型應(yīng)用課件

第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用

電磁鐵是線圈通電后對(duì)鐵磁物質(zhì)產(chǎn)生吸力，引起鐵磁物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種電磁元件。線圈通人直流電，稱為直流電磁鐵。它由銜鐵（吸片）、鐵芯、線圈和返回彈簧等組成（以拍合式電磁鐵為例）。本章重點(diǎn)研究它的原理、特性及其典型應(yīng)用。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-1電磁鐵磁系統(tǒng)的種類2-1電磁鐵磁系統(tǒng)的種類電磁鐵磁系統(tǒng)的種類繁多，但若按產(chǎn)生吸力的原理分，大體上可分為三大類型，即拍合式、吸r入式和旋轉(zhuǎn)式。

一、拍合式拍合式電磁鐵磁系統(tǒng)如圖2一1(a）所示。二、吸入式三、旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式電磁鐵磁系統(tǒng)如圖2一4所示。四、極化電磁鐵一、拍合式

拍合式電磁鐵磁系統(tǒng)如圖2一1(a）所示。

第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-1電磁鐵磁系統(tǒng)的種類

圖2一3所示為飛機(jī)上用來(lái)操作擾流片的電磁鐵，實(shí)際上它就是組合在一起的兩個(gè)吸人式電磁鐵，線圈1通電時(shí)銜鐵向左運(yùn)動(dòng)，線圈2通電時(shí)銜鐵向右運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)打開擾流片和收起擾流片的操作。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-1電磁鐵磁系統(tǒng)的種類效果演示三、旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式電磁鐵磁系統(tǒng)如圖2一4所示。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-1電磁鐵磁系統(tǒng)的種類四、極化電磁鐵1.工作原理:除有線圈產(chǎn)生的Φp以外，還有永久磁鐵產(chǎn)生永久磁鐵磁通Φm1和Φm2,使一個(gè)氣隙中的Φp與與Φm1同向，而另一個(gè)氣隙中與Φm2反向，銜鐵將向合成磁通大的一邊運(yùn)動(dòng)．顯然，線圈的電流方向不同，銜鐵的運(yùn)動(dòng)方向也不同．這類電磁鐵是有極性的，稱為極化電磁鐵。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-２直流電磁鐵磁的吸力特性

所謂吸力特性是指銜鐵在不同位置且保持線圈電流I(或磁動(dòng)勢(shì)F=IN)不變時(shí)，作用在銜鐵上的電磁吸力Fem,與工作氣隙δ間的關(guān)系，即Fem=∫(δ)

；或作用在銜鐵上的電磁力矩Tem與工作轉(zhuǎn)角a之間的關(guān)系，即Tem=∫

（a）為力矩特性。吸力特性按照能量轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行分析確定是較為方便的，下面將從能量轉(zhuǎn)換原理的思路進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。由于電磁鐵是利用磁場(chǎng)作媒介，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種電磁元件，因此它的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程首先是由電能轉(zhuǎn)換為磁能，然后再由磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并作功，從而確定吸力特性．2.1電磁鐵的靜吸力和靜吸力特性2.1.1電磁鐵中的能量轉(zhuǎn)換+-uNeδ1Φ直流拍合式電磁鐵假設(shè)：(1)鐵心不飽和；(μFe為常數(shù))(2)忽略漏磁影響；(3)當(dāng)δ變化時(shí)，鐵心飽合程度不變；(4)銜鐵與靜止鐵心之間的氣隙為δ1，并保持不變。電能磁場(chǎng)能積分，得式中對(duì)直流電磁鐵，當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)定后，dΨ/dt=0，自感電勢(shì)為零，I=U/R。直流電磁鐵磁系統(tǒng)的等值磁路磁系統(tǒng)的總磁勢(shì)：Fm=IN整個(gè)磁路的磁壓降可分解為鐵心總磁壓降和氣隙總磁壓降兩部分：Fm

=IN=Um+Uδ

鐵心磁阻的磁壓降Um隨Φ的變化由系統(tǒng)的局部磁化曲線Φδ=f(Um)決定。氣隙磁壓降U=ΦδR是線性的。氣隙磁導(dǎo)線：局部磁化曲線氣隙磁導(dǎo)線設(shè)

t=0，Φδ=

0(i=0)；

t=t1，Φδ

=Φδ1

(i=I)。磁場(chǎng)存儲(chǔ)的能量為：存儲(chǔ)于鐵心內(nèi)存儲(chǔ)于氣隙內(nèi)2.1.2

電磁鐵的靜吸力特性

電磁鐵的靜吸力特性是指銜鐵處在不同位置并且靜止時(shí)，保持線圈電流(磁勢(shì))不變的情況下，作用在銜鐵上的電磁吸力Fd(或電磁力矩Md)和工作氣隙δ

的關(guān)系，即Fd=f(δ)或Md=f(α)。+-uNeδ1Φ設(shè)時(shí)間：t=t1→t=t2氣隙：δ1↓=>δ2電磁吸力方向：指向靜鐵心端面

氣隙

氣隙

由能量守恒定律知：機(jī)械功現(xiàn)在儲(chǔ)存的能量原來(lái)儲(chǔ)存的能量從電源吸收的新增能量機(jī)械功：由此，又所以，如果Bδ的單位用Gs,Sδ的單位用cm2,Fd的單位為kg,則式(2一5)改寫成下列形式Fem=(Bδ/5000)2Sδ(Kg)(2-6)或Fem=(Φδ/5000)2(1/Sδ)(Kg)(2-7)

這個(gè)公式通常稱為麥克斯韋吸力公式，應(yīng)用起來(lái)很方便，因?yàn)椴槐厍髿庀洞艑?dǎo)的導(dǎo)數(shù)。但是，它是在假定Bδ為常數(shù)的條件下求得的，因此只適用于平行極端面而氣隙又較小的情況．第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-２直流電磁鐵磁的吸力特性三、典型電磁鐵的吸力特性電磁鐵的吸力與其工作氣隙的配置、規(guī)律以及鐵芯的飽和程度均是相關(guān)的工作氣隙處磁極的幾何形狀、電磁鐵磁通的分布，因此各種典型電磁鐵的吸力計(jì)算式和特性也是不同的。下面討論各種電磁鐵的吸力特性。1.1.3不同結(jié)構(gòu)電磁鐵的靜吸力特性一、拍合式電磁鐵其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是氣隙不大，氣隙內(nèi)磁場(chǎng)分布均勻。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-２直流電磁鐵磁的吸力特性線圈磁動(dòng)勢(shì)由IN1,增大為IN2時(shí)，吸力特性上移，如圖2-8中曲線3所示。若忽略鐵磁阻而假定Uδ∝IN，則在某一氣隙下，F(xiàn).∝(IN)2．我們知道，二次雙曲線函數(shù)很陡，也就是說(shuō)，拍合式電磁鐵的吸力將隨著氣隙的增大而減小很多，所以，這種電磁鐵不宜用于吸片行程要求較大的情況．

第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-２直流電磁鐵磁的吸力特性2．吸入式電磁鐵在吸人式電磁鐵中，除了主磁通如對(duì)可動(dòng)鐵芯端面產(chǎn)生吸力外，可動(dòng)鐵芯側(cè)面的殼體間的漏磁通叭與線圈導(dǎo)線電流作用產(chǎn)生電動(dòng)力，使可動(dòng)鐵芯左移，見圖2一9。此時(shí)可將作用于可動(dòng)鐵芯上的電磁力Fem看成是由兩部分力合成，即

Fem=Femδ＋Fema式中,Femδ是通過(guò)主工作氣隙δ的主磁通Φδ中產(chǎn)生的端面吸力，而Fema是漏磁通Φa與線圈導(dǎo)線電流作用而產(chǎn)生的電動(dòng)力，也稱螺管力．圖2一9所示為吸入式電磁鐵通過(guò)的軸線的一個(gè)剖面，效果演示第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-２直流電磁鐵磁的吸力特性在其上半部分畫了可動(dòng)鐵芯段分布的漏磁通。該漏磁通對(duì)線圈導(dǎo)線產(chǎn)生的電動(dòng)力企圖使線圈右移（左手定則），而其反作用力卻使動(dòng)鐵芯左移。當(dāng)δ較小時(shí)，其吸力特性與拍合式相近；δ較大時(shí)，吸人式比拍合式大，因?yàn)榇藭r(shí)螺管力比例增大，見圖2-10。圖中曲線1為吸入式，曲線2為拍合式。因此吸入式適用于需要鐵芯行程較大

第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-２直流電磁鐵磁的吸力特性

3.旋轉(zhuǎn)式電磁鐵旋轉(zhuǎn)式電磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通常漏磁通的變化并不大，因此，可以用公式(2一3)來(lái)計(jì)算電磁力矩。它與拍合式電磁鐵不同，其銜鐵運(yùn)動(dòng)的方向垂直于磁力線的方向。電磁力矩的方向總是力圖使銜鐵運(yùn)動(dòng)到使整個(gè)磁路內(nèi)磁阻為最小的位置，因此，在如圖2一4所示旋轉(zhuǎn)式電磁鐵中，電磁力矩的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。三、旋轉(zhuǎn)式電磁鐵氣隙截面積A=(2θ－α)r0b其中，

α——鐵心極面中心線與轉(zhuǎn)子軸線間的夾角(rad)；

r0——轉(zhuǎn)子極面圓弧半徑(m)；

b——銜鐵厚度(m)。NS角半徑r0角2θ

旋轉(zhuǎn)式電磁鐵的銜鐵運(yùn)動(dòng)方向垂直于磁力線方向。電磁力矩的方向總是力圖使銜鐵運(yùn)動(dòng)到整個(gè)磁路磁阻最小的位置。設(shè)電磁力矩的正方向?yàn)槟鏁r(shí)針的方向，銜鐵的轉(zhuǎn)角順時(shí)針為正。不考慮漏磁，氣隙磁導(dǎo)電磁轉(zhuǎn)矩

若忽略鐵心磁阻，則當(dāng)勵(lì)磁磁勢(shì)IN一定時(shí)，U

≈IN也一定，那么在α＝0～α1范圍內(nèi)，電磁力矩特性為一條水平線。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用

電磁鐵的應(yīng)用可以歸納為兩方面。一方面是它作為獨(dú)立電磁元件廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)裝置和系統(tǒng)中，多是用它“牽引”其它機(jī)構(gòu)完成預(yù)定的動(dòng)作，如圖2一3所示的操作擾流片的電磁鐵。另一方面它也是許多電磁元件的主要組成部分。用電磁鐵作為主要組成部分的電磁元件有各種電磁繼電器、接觸器、電磁閥和電磁離合器等，本節(jié)將對(duì)后部分應(yīng)用予以介紹．第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用

一、電磁繼電器和接觸器

1.結(jié)構(gòu)和工作原理電磁繼電器是一種具有跳躍輸出特性的、傳遞信號(hào)的電磁器件，圖2一12為其結(jié)構(gòu)原理圖。它的基本組成部分是電磁鐵，其線圈接輸人電路以接收信號(hào)。其次是接觸系統(tǒng)，即動(dòng)、靜觸點(diǎn)等。該結(jié)構(gòu)中的動(dòng)觸點(diǎn)焊在觸點(diǎn)彈簧片上，它們可能是一對(duì)或幾對(duì)，并將它們接人某輸出電路以輸出信號(hào)。線圈不通電時(shí)，動(dòng)、靜觸點(diǎn)為開啟狀態(tài)的稱為常開觸點(diǎn)，動(dòng)、靜觸點(diǎn)為閉合狀態(tài)的稱為常閉觸點(diǎn)。效果演示第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用現(xiàn)以圖2一12所示電磁繼電器為例說(shuō)明其工作原理。在線圈兩端加電壓，且達(dá)一定值，線圈中流過(guò)一定的電流I,I稱吸合電流。電磁鐵就會(huì)產(chǎn)生足夠的電磁吸力克服返回彈簧的拉力將銜鐵吸向鐵芯，于是帶動(dòng)常開觸點(diǎn)閉合以輸出信號(hào)，見圖2一13。繼續(xù)增大線圈中的輸人電流，輸出量保持不變。如果減小輸人電流且大于另一個(gè)稱為釋放電流Isf時(shí)，輸出量仍然不變，只有當(dāng)輸入電流達(dá)到Isf時(shí)，電磁吸力減小到一定值，才使銜鐵和動(dòng)觸點(diǎn)在返回彈簧的作用下返回原位。

名詞常開觸點(diǎn)——線圈不通電時(shí)動(dòng)、靜觸點(diǎn)處于斷開的狀態(tài)；常閉觸點(diǎn)——線圈不通電時(shí)動(dòng)、靜觸點(diǎn)處于閉合的狀態(tài)。繼電器通常由多對(duì)常開常閉觸電組成?！恪恪恪愕诙轮绷麟姶盆F及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用此時(shí)，無(wú)信號(hào)輸出。人們把這種具有跳躍的輸人輸出特性稱為繼電特性。所以繼電器是一種根據(jù)外界輸入的一定信號(hào)來(lái)控制輸出電路中電流“通”與“斷”的電器，這樣就可實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)或傳遞信息的作用。另外，由于一般輸出信號(hào)的功率都大于輸入信號(hào)的功率，因此繼電器也是一種放大裝置。。效果演示對(duì)于一般電磁繼電器，輸入量可用加在線圈上的電壓或電流表示，輸出量可用觸點(diǎn)上的電壓或電流來(lái)表示。接觸器從結(jié)構(gòu)、作用原理、特性方面來(lái)看與繼電器沒什么不同。只是接觸器是用來(lái)遠(yuǎn)距離操縱大電流（大于10A）電路的一種開關(guān)。因此其電磁鐵多為吸入式，見圖2一14。習(xí)慣上把接觸器的觸點(diǎn)稱為觸頭。與圖2一12不同的是，當(dāng)線圈AB加一定電壓值時(shí)，輔助電路開關(guān)FK斷開，動(dòng)鐵芯克服彈簧力吸向靜鐵芯，帶動(dòng)常開觸點(diǎn)閉合以輸出信號(hào)2.2.2靜吸力特性和反力特性配合繼電器（或接觸器）能否可靠地工作，取決于靜吸力特性與反作用力恰當(dāng)?shù)嘏浜?。要使常開觸點(diǎn)可靠地閉合，就必須使靜吸力特性在繼電器動(dòng)作過(guò)程中，在任何氣隙位置上，吸力始終大于反作用力，用數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Fd>Ff

當(dāng)δmin≤δ<δmax一、反力特性分析反力特性是指銜鐵在電磁力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，所克服的阻力（反力）和工作氣隙的關(guān)系，即：

Ff=f(δ)反力分配圖+－彈簧片分析彈簧片上為了防止觸點(diǎn)接觸時(shí)抖動(dòng)，施加有預(yù)應(yīng)力。當(dāng)觸點(diǎn)尚未閉合時(shí)，只有返回彈簧受力。當(dāng)觸電吸合時(shí)，這時(shí)反作用力除了返回彈簧

Ff2外，靜觸點(diǎn)彈簧片也起作用，它的特性為Ff1。反力特性的曲線圖直線ab——返回彈簧的反力Ff2(δ)；(Ff2=kx)直線cd——觸點(diǎn)彈簧片的反力Ff1(δ)；(Ff1=k'x‘)直線δke——初始拉力，平衡重力；直線fg——初壓力。+－二、靜力特性和反力特性的配合(IN)N

——額定磁勢(shì)，IN額定電流；(IN)xh——吸合磁勢(shì)，Ixh吸合電流；(IN)cd

——觸動(dòng)磁勢(shì)，Icd觸動(dòng)電流；(IN)sf——釋放磁勢(shì)，Isf

釋放電流。結(jié)論為了保證繼電器可靠的工作，在吸合時(shí)，電磁吸力必須始終大于反力，靜吸力特性曲線必須在反力特性上面；在釋放時(shí)，電磁吸力必須始終小于反力，即靜吸力特性曲線必須在反力特性曲線下面。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用3.繼電器的主要技術(shù)指標(biāo)

(1)靈敏度：指繼電器在規(guī)定負(fù)載條件下的最小吸合功率，以mw表示。

(2)觸點(diǎn)負(fù)荷：指繼電器觸點(diǎn)所承受的開路電壓及閉路電流值。如圖2一17所示，當(dāng)繼電器觸點(diǎn)K斷開時(shí)，觸點(diǎn)兩端電壓為U；當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，觸點(diǎn)中流過(guò)的電流I=U/R，這樣繼電器的觸點(diǎn)負(fù)荷為P=Ul.第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用

(3)動(dòng)作時(shí)間：有吸合時(shí)間txh與釋放時(shí)間tsf兩種。吸合時(shí)間是指線圈通電后，從通電瞬間至常開觸點(diǎn)閉合時(shí)所需的時(shí)間。釋放時(shí)間是指線圈斷電后，從斷電的瞬間至常開觸點(diǎn)斷開時(shí)所需的時(shí)間。一般繼電器的動(dòng)作時(shí)間（吸合或釋放）為0.05----0.15s，動(dòng)作時(shí)間小于0.05s者稱為快速動(dòng)作繼電器，動(dòng)作時(shí)間大于0.05s者稱為延時(shí)動(dòng)作繼電器。

第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用(4)返回系數(shù)Kfh：Kfh,＝Isf/Ixh＝Usf/Uxh。返回系數(shù)Kfh,總是小于1。返回系數(shù)表示了繼電器的工作情況.Kfh大，表示Isf與Ixh,,相差不多，說(shuō)明繼電器線圈電流只要變化一點(diǎn)，繼電器就動(dòng)作，而Kfh小則說(shuō)明電流變化一點(diǎn)，繼電器不會(huì)動(dòng)作。調(diào)節(jié)用的繼電器要求Kfh大，開關(guān)用的繼電器要求Kfh小，因?yàn)樗鼈儾幌Ｍ娫措妷旱牟▌?dòng)使繼電器發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。

(5)儲(chǔ)備系數(shù)Kch：Kch＝Un/Uxh。式中，Kch一般小于1．5。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用

4.接觸系統(tǒng)繼電器的接觸系統(tǒng)由導(dǎo)電好、耐腐蝕、耐摩擦的貴金屬觸點(diǎn)組成。觸點(diǎn)的主要問(wèn)題是磨損，它是由電的、機(jī)械的、化學(xué)的原因所引起。機(jī)械磨損是由觸點(diǎn)閉合和斷開時(shí)互相撞擊和摩擦造成的；化學(xué)磨損是因周圍介質(zhì)中有腐蝕性的氣體或蒸氣造成的；電磨損是觸點(diǎn)在斷開時(shí)產(chǎn)生電弧和火花而造成的。前兩種磨損比較小，主要是電磨損比較大。電弧是由觸點(diǎn)斷開時(shí)，電路中的電流不能在觸點(diǎn)分離瞬間立即下降為零，而要穿過(guò)觸點(diǎn)間的氣隙持續(xù)一段時(shí)間而形成氣體導(dǎo)電，它呈現(xiàn)出連續(xù)穩(wěn)定的明亮光輝?；鸹ㄊ怯捎|點(diǎn)斷開時(shí)，電路中電感負(fù)載感應(yīng)高電壓擊穿觸點(diǎn)氣隙而放電，它呈現(xiàn)出忽通忽斷不穩(wěn)定的光輝。電弧和火花對(duì)觸點(diǎn)磨損是嚴(yán)重的，將大大降低觸點(diǎn)的工作壽命，使電路斷開發(fā)生困難。為此，在使用繼電器（或接觸器）時(shí)，要注意觸點(diǎn)的材料、觸點(diǎn)的斷開間隙、外電路負(fù)載性質(zhì)和環(huán)境條件（氣體的成分和壓力）。如果這些條件已確定，則當(dāng)電壓愈高時(shí)，觸點(diǎn)能斷開的電流就愈小。反之，電壓愈低，能斷開的電流就大些。另外，為了消除觸點(diǎn)間的火花可以采用一些滅火花線路，在航空上更廣泛地采用了密封技術(shù)（密封繼電器和接觸器）。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用

5.電磁繼電器和接觸器應(yīng)用舉例電磁繼電器廣泛用于生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的控制系統(tǒng)及電動(dòng)機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)。它們主要用來(lái)通、斷容盆較小控制電路．接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁接通和斷開交、直流電路容童較大的控制電路的電器，主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)及其它電力負(fù)載。下面以三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)為例說(shuō)明它們的應(yīng)用。

三相異步電動(dòng)機(jī)需要反轉(zhuǎn)時(shí)，只需將其接到電源三相繞組連線中的任意兩根對(duì)調(diào)即可。用接觸器實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制需要兩個(gè)接觸器，一個(gè)控制正轉(zhuǎn)，另一個(gè)控制反轉(zhuǎn)，見圖2一18。圖中接觸器1控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，接觸器2控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)．在按下開機(jī)按鈕2時(shí)，接觸器1線圈通電，使其常開觸頭閉合，三相繞組分別坎人三相電源A,B,C，使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)．當(dāng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，必須先按停機(jī)按鈕1，使通電接觸器1線圈斷電，松開停機(jī)按鈕1后，再按下啟動(dòng)按鈕3，接觸器2線圈通電，使其常開觸頭閉合，三相繞組分別接人三相電源C,B，A，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向改變。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用效果演示第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用

二、控制閥（電磁閥）當(dāng)控制系統(tǒng)中負(fù)載慣性較大、所需功率也較大時(shí)，一般用流體（液、氣體）控制系統(tǒng)。流體控制系統(tǒng)主要由指令元件、比較元件、控制放大器和控制閥組成．由于控制閥是它的主要組成部分，所以下面對(duì)控制閥進(jìn)行介紹。；控制閥是一種進(jìn)行電能一機(jī)械能之間轉(zhuǎn)換的元件。它有電液控制閥和氣動(dòng)控制周兩種。電液控制閥以液壓油作為介質(zhì)，它可將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓量輸出。液壓量包括液體的壓力、流量及流動(dòng)方向等幾個(gè)方面。它的基本結(jié)構(gòu)是由電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器（一般是吸人式電磁鐵）及液壓閥（閥體、閥芯和油路系統(tǒng)等）兩部分組成。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用

其基本工作原理如下：當(dāng)電磁鐵線圈通、斷電時(shí)，銜鐵吸合或釋放，由于電磁鐵的動(dòng)鐵芯與液壓閥的閥芯連接，就會(huì)直接控制閥芯位移，來(lái)實(shí)現(xiàn)流體的溝通、切斷和方向變換，操縱各種機(jī)構(gòu)動(dòng)作，如汽缸的往返，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，油路系統(tǒng)的升壓、卸荷和其它工作部件的順序動(dòng)作等。電液控制閥可分為電液伺服閥、電液比例閥和電液數(shù)控閥。近年來(lái)電液控制系統(tǒng)正日益廣泛地應(yīng)用于冶金機(jī)械、輕工機(jī)械及航空航天、艦船、軍工等部門。氣動(dòng)控制閥的結(jié)構(gòu)與電液控制閥的結(jié)構(gòu)相似，所不同的僅是以空氣代替液壓油作為介質(zhì)。氣動(dòng)控制閥可分為氣動(dòng)伺服閥和氣動(dòng)比例閥。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用下面對(duì)幾種控制閥進(jìn)行介紹。

1.飛機(jī)軍械系統(tǒng)中的氣動(dòng)伺服閥圖2一19為飛機(jī)軍械系統(tǒng)中氣動(dòng)伺服閥的結(jié)構(gòu)圖．它由一個(gè)吸人式電磁鐵（銜鐵3、靜鐵芯4、線圈5、彈贊6)和閥體（內(nèi)裝有閥桿7，閥桿上裝有閥門1,2)組成，閥桿與銜鐵連接．線圈5未通電時(shí)，閥門2在彈贊6和冷氣壓力的作用下，關(guān)閉冷氣進(jìn)人軍械部分通道，使軍械部分通道與大氣相通，見圖2一19(a)所示。線圈通電時(shí)，在電磁吸力的作用下，銜鐵3克服彈摘和冷氣作用并帶動(dòng)閥芯和閥門向上運(yùn)動(dòng)，從而打開閥門2并關(guān)閉閥門1,冷氣被送人軍械部分通道以對(duì)軍械進(jìn)行操作，見圖2一19(b)所示。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用2-19演示效果第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用

三、電磁離合器電磁離合器的作用是將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩（或功率）從主動(dòng)軸一側(cè)傳到從動(dòng)軸一側(cè)。它廣泛用于各種機(jī)構(gòu)（如機(jī)床中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和各種電動(dòng)機(jī)構(gòu)等），以實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)或調(diào)速等功能．由于它易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，和其它機(jī)械式、液壓式或氣動(dòng)式離合器相比，操縱要簡(jiǎn)單得多，所以它是自動(dòng)控制系統(tǒng)中一種重要的元件。按其工作原理分，電磁離合器的形式主要有摩擦面聯(lián)結(jié)、牙嵌式聯(lián)結(jié)、磁粉式聯(lián)結(jié)和感應(yīng)式聯(lián)結(jié)等。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用圖2一22為電磁離合器（摩擦面聯(lián)結(jié)形式）的結(jié)構(gòu)圖。其基本結(jié)構(gòu)就是一個(gè)吸人式電磁鐵，它除了有線圈3、靜鐵芯4、摩擦片5和動(dòng)鐵芯6以外，還多了可以轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)軸1和從動(dòng)軸2,主動(dòng)軸與靜鐵芯聯(lián)結(jié)，從動(dòng)軸通過(guò)花鍵與動(dòng)鐵芯聯(lián)結(jié)。它的工作過(guò)程如下：線圈通電后，在電磁吸力的作用下，動(dòng)鐵芯克服彈簧反力吸向臺(tái)座并與摩擦片緊緊貼在一起。第二章直流電磁鐵及其典型應(yīng)用2-3電磁鐵的應(yīng)用如果電磁吸力足夠大，使動(dòng)鐵芯與摩擦片兩端面間的摩擦力大于負(fù)載力矩，從動(dòng)軸即和主動(dòng)軸同速旋錢．使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力矩（或功率）從主動(dòng)軸一側(cè)傳到從動(dòng)軸一側(cè)．線圈斷電后，動(dòng)鐵芯在彈黃反力作用下回到初始位置兩個(gè)端面又分開。因此，只要控制線圈的通、斷電，就可很方便地實(shí)現(xiàn)主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的聯(lián)結(jié)和分離，以達(dá)到力矩（或功率）的傳遞作用．

在飛機(jī)電動(dòng)舵機(jī)機(jī)構(gòu)中，可利用電磁離合器解決對(duì)舵面的自動(dòng)控制和人工駕駛的矛盾。電動(dòng)舵機(jī)由電動(dòng)機(jī)、輸出機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)、反恢信號(hào)裝里和安全保護(hù)裝t等部分組成．圖2-23只畫出電動(dòng)機(jī)和輸出機(jī)構(gòu)兩部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中輸出機(jī)構(gòu)由電磁離合器和輸出鼓輪構(gòu)成．電磁離合器的主動(dòng)軸（即電動(dòng)機(jī)的軸）與靜鐵芯聯(lián)結(jié)，鼓輪與動(dòng)鐵芯聯(lián)結(jié)。

當(dāng)需對(duì)舵面進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，勵(lì)磁線圈通電，電磁離合器中的動(dòng)、靜鐵芯吸合