學(xué)術(shù)報(bào)告-呂鑫源

電磁鐵簡(jiǎn)介報(bào)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(shí)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(duì)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(dòng)化電器（繼電器、接觸器、變換器）；電磁閥；制動(dòng)電磁鐵、起重電磁鐵及電磁離合器、電動(dòng)錘和電磁卡盤(pán)；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(yùn)動(dòng)，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(lèi)按動(dòng)作方式分保持式：沒(méi)有可動(dòng)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(yùn)輸?shù)奈锛?。電磁離合器、電磁卡盤(pán)、起重電磁鐵和金屬加工機(jī)床的臺(tái)架等。吸引式：吸引式電磁鐵則本身帶有一個(gè)運(yùn)動(dòng)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(gè)運(yùn)動(dòng)傳送到其他需要機(jī)械動(dòng)作的負(fù)載上去。各種自動(dòng)電器繼電器、接觸器中的電磁機(jī)構(gòu)、電磁閥門(mén)、電動(dòng)錘、電鈴等。2024/1/1151.2電磁鐵的分類(lèi)按激磁線圈供電的種類(lèi)分直流：直流電、磁通恒定、鐵心中沒(méi)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(lèi)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(lèi)

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

快速動(dòng)作

正常動(dòng)作

延緩動(dòng)作2024/1/11101.2電磁鐵的分類(lèi)按銜鐵的運(yùn)動(dòng)方式分直動(dòng)式、轉(zhuǎn)動(dòng)式2024/1/11111.2電磁鐵的分類(lèi)按磁路的形狀分開(kāi)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(dòng)銜鐵的磁系統(tǒng)2024/1/11152.1電磁鐵吸力產(chǎn)生的原因?yàn)槭裁幢淮呕蟮膶?dǎo)磁體會(huì)受到電磁吸力的作用呢？（或者說(shuō)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(zhǎng)度。當(dāng)銜鐵被磁化后，磁力線通過(guò)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(jì)算吸力的基本公式

計(jì)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(jì)算吸力的基本公式

上式可改寫(xiě)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(dòng)式電磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)程吸力特性

動(dòng)態(tài)：過(guò)渡過(guò)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中

電磁吸力>負(fù)載反力釋放運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

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

直流電磁鐵2024/1/11233.1動(dòng)作時(shí)間和釋放時(shí)間吸合過(guò)程2024/1/11243.1動(dòng)作時(shí)間和釋放時(shí)間電磁鐵的動(dòng)作時(shí)間

式中tcp——電磁鐵動(dòng)作時(shí)間；

t1——觸動(dòng)時(shí)間；t2——銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)間。2024/1/11253.1動(dòng)作時(shí)間和釋放時(shí)間釋放過(guò)程磁通的衰減曲線2024/1/11263.1動(dòng)作時(shí)間和釋放時(shí)間

電磁鐵的釋放時(shí)間式中tom——電磁鐵釋放時(shí)間；

t3——磁通衰減時(shí)間；

t4——銜鐵返回運(yùn)動(dòng)時(shí)間。2024/1/11273.1動(dòng)作時(shí)間和釋放時(shí)間2024/1/1129

觸動(dòng)時(shí)間動(dòng)作時(shí)間

銜鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí)間特性

磁通衰減時(shí)間釋放時(shí)間

返回運(yùn)動(dòng)時(shí)間

3.2加速或延緩電磁鐵動(dòng)作的方法

本身結(jié)構(gòu)

時(shí)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(dòng)作的方法時(shí)間常數(shù)觸動(dòng)電流穩(wěn)定電流2024/1/11觸動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)間323.2.1本身結(jié)構(gòu)改變電磁鐵動(dòng)作的方法2024/1/11磁通衰減快慢銜鐵重量行程大小釋放時(shí)間333.2.1本身結(jié)構(gòu)改變電磁鐵動(dòng)作的方法3.2.2線路改變電磁鐵動(dòng)作的方法動(dòng)作時(shí)間的改變縮短電磁鐵的動(dòng)作時(shí)間2024/1/1134延緩電磁鐵動(dòng)作時(shí)間的方法2024/1/11353.2.2線路改變電磁鐵動(dòng)作的方法延緩電磁鐵釋放時(shí)間的方法1.附加阻尼元件2024/1/11363.2.2線路改變電磁鐵動(dòng)作的方法2.線圈自行短接2024/1/11373.2.2線路改變電磁鐵動(dòng)作的方法3.并聯(lián)電阻2024/1/11383.2.2線路改變電磁鐵動(dòng)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(dòng)作的方法3.2加速或延緩電磁鐵動(dòng)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