直流电磁铁及其典型应用[参考].ppt

* 精品PPT·借鉴参考 由此， 又 所以， * 精品PPT·借鉴参考 对衔铁做旋转运动的电磁铁，用完全相同的方法可推导出作用在衔铁上的电磁力矩。 电磁力公式是根据拍合式直流电磁铁推导出的，该公式具有普遍性；根据相似的性质，可推导出交流电磁铁的公式。 式中的负号表示电磁力的方向始终是指向使气隙减小的方向。 * 精品PPT·借鉴参考 如果Bδ的单位用Gs, Sδ的单位用cm 2 , Fd的单位为kg,则式(2一5)改写成下列形式 Fem=(Bδ/5000)2Sδ (Kg) (2-6) 或 Fem=(Φδ/5000)2(1/ Sδ) (Kg) (2-7) 这个公式通常称为麦克斯韦吸力公式，应用起来很方便，因为不必求气隙磁导的导数。但是，它是在假定Bδ为常数的条件下求得的，因此只适用于平行极端面而气隙又较小的情况． * 精品PPT·借鉴参考 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 三、典型电磁铁的吸力特性 电磁铁的吸力与其工作气隙的配置、规律 以及铁芯的饱和程度均是相关的工作气隙处磁极的几何形状、电磁铁磁通的分布，因此各种典型电磁铁的吸力计算式和特性也是不同的。下面讨论各种电磁铁的吸力特性。 * 精品PPT·借鉴参考 1.1.3 不同结构电磁铁的静吸力特性 一、拍合式电磁铁 其结构特点是气隙不大，气隙内磁场分布均匀。 * 精品PPT·借鉴参考 实际上U? 并不是常数，而是随气隙? 减小而减小。 因此实际的静吸力特性在? 较小时，将偏离双曲线。 IN 为常数，根据上式，拍合式电磁铁静吸力特性为二次双曲函数。 理论特性 实际特性 当 IN 增加时，曲线上移。 * 精品PPT·借鉴参考 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 线圈磁动势由IN1,增大为IN2时，吸力特性上移，如 图2-8中曲线3所示。若忽略铁磁阻而假定U δ∝ IN，则在某一气隙下，F.∝ (IN) 2． 我们知道，二次双曲线函数很陡，也就是说，拍合式电磁铁的吸力将随着气隙的增大而减小很多，所以，这种电磁铁不宜用于吸片行程要求较大的情况． * 精品PPT·借鉴参考 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 * 精品PPT·借鉴参考 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 * 精品PPT·借鉴参考 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 3.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。 * 精品PPT·借鉴参考 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) 。 N S 角? 半径r0 角2θ * 精品PPT·借鉴参考 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。 不考虑漏磁，气隙磁导 * 精品PPT·借鉴参考 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。 * 精品PPT·借鉴参考 第二章直流电