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直流电磁铁的原理与应用

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-21所示为直流电磁铁的结构示意图。直流电磁铁的吸力F与空气隙的关系,即F=f1(δ);电磁铁的励磁电流I与空气隙的关系,即I=f2(δ),称为电磁铁的工作特性。从图6-22中可见,直流电磁铁的励磁电流I的大小与衔铁的运动过程无关,只取决于电源电压和线圈的直流电阻,而作用在衔铁上的吸力则与衔铁的位置有关。图6-21电磁铁图6-22直流电磁铁的工作特性例6.5直流电磁铁如图6-20所示。

直流电磁铁的原理与应用

图6-21所示为直流电磁铁的结构示意图。当电磁铁的励磁线圈中通入励磁电流时,铁芯对衔铁产生吸力。衔铁受到的吸力与两磁极间的磁感应强度B成正比,在B为一定值的情况下,吸力的大小还与磁极的面积成正比,即F∝B2S。经过计算,作用在衔铁上的吸力用公式表示为

式中 F——电磁吸力,N;

B0——空气隙中的磁感应强度,T;

μ0——空气的磁导率,μ0=4π×10-7H/m。

S——铁芯的横截面积,m2,在图6-21中,S=2S′。

直流电磁铁的吸力F与空气隙的关系,即F=f1(δ);电磁铁的励磁电流I与空气隙的关系,即I=f2(δ),称为电磁铁的工作特性。可由试验得出,其特性曲线如图6-22所示。

从图6-22中可见,直流电磁铁的励磁电流I的大小与衔铁的运动过程无关,只取决于电源电压和线圈的直流电阻,而作用在衔铁上的吸力则与衔铁的位置有关。当电磁铁启动时,衔铁与铁芯之间的空气隙最大,磁阻最大,因磁动势不变,磁通最小,磁感应强度也最小,吸力最小。当衔铁吸合后,δ=0,磁阻最小,吸力最大。(www.xing528.com)

图6-21 电磁铁

图6-22 直流电磁铁的工作特性

例6.5 直流电磁铁如图6-20所示。已知磁路中磁通Φ=2×10-4Wb,S′=2cm2。试求电磁铁的电磁吸力。

气隙磁路的截面与铁芯的截面相等,所以

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