文档介绍：第二章直流电磁铁及其典型应用
电磁铁是线圈通电后对铁磁物质产生吸力，引起铁磁物质机械运动，把电能转换为机械能的一种电磁元件。线圈通人直流电，称为直流电磁铁。它由衔铁（吸片）、铁芯、线圈和返回弹簧等组成（以拍合式电磁铁为例）。本章重点研究它的原理、特性及其典型应用。
直流电磁铁及其典型应用
第二章直流电磁铁及其典型应用2-1电磁铁磁系统的种类
2-1电磁铁磁系统的种类
电磁铁磁系统的种类繁多，但若按产生吸力的原理分，大体上可分为三大类型，即拍合式、吸r入式和旋转式。
一、拍合式
拍合式电磁铁磁系统如图2一1(a）所示。
二、吸入式
三、旋转式
旋转式电磁铁磁系统如图2一4所示。
四、极化电磁铁
直流电磁铁及其典型应用
一、拍合式 拍合式电磁铁磁系统如图2一1(a）所示。
直流电磁铁及其典型应用
第二章直流电磁铁及其典型应用2-1电磁铁磁系统的种类
二 吸人式电磁铁磁系统 如图2一2所示。
直流电磁铁及其典型应用
第二章直流电磁铁及其典型应用2-1电磁铁磁系统的种类
图2一3所示为飞机上用来操作扰流片的电磁铁，实际上它就是组合在一起的两个吸人式电磁铁，线圈1通电时衔铁向左运动，线圈2通电时衔铁向右运动，实现打开扰流片和收起扰流片的操作。
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第二章直流电磁铁及其典型应用 2-1电磁铁磁系统的种类
效果演示
三、旋转式
旋转式电磁铁磁系统如图2一4所示。
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第二章直流电磁铁及其典型应用 2-1电磁铁磁系统的种类
四、极化电磁铁
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除有线圈产生的Φp以外，还有永久磁铁产生永久磁铁磁通Φm1和Φm2,使一个气隙中的Φp与与Φm1同向，而另一个气隙中与Φm2反向，衔铁将向合成磁通大的一边运动．显然，线圈的电流方向不同，衔铁的运动方向也不同．这类电磁铁是有极性的，称为极化电磁铁。
直流电磁铁及其典型应用
极化电磁铁的主要特点：
(1)能反应线圈信号的极性，如上所述。在有些变换器中还能做到使衔铁的位移（或转角）正比于信号的大小。
(2)灵敏度高：目前对一般电磁式电磁铁的吸合磁势达(2. 5^-3)安匝、吸合功率达10mw，这已经算是很高灵敏度了．但是极化电磁铁的吸合磁势只需(-1)安匝，吸合功率只需(5-10) 10-。
(3）动作速度快：由于极化电磁铁的结构特点（线圈尺寸小、吸片可以做得很轻，行程也小），因此可使线圈的机电时间常数很小，其灵敏度很高。某些极化电磁铁的动作时间只有(1^-2) ms,而目前电磁式电磁铁最快的吸合时间也要(5^-10) ms.
直流电磁铁及其典型应用
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
所谓吸力特性是指衔铁在不同位置且保持线圈电流I(或磁动势F=IN)不变时，作用在衔铁上的电磁吸力Fem,与工作气隙δ间的关系，即Fem=∫(δ) ；或作用在衔铁上的电磁力矩Tem
与工作转角a之间的关系，即Tem= ∫ （a）为力矩特性。
直流电磁铁及其典型应用
吸力特性按照能量转换原理进行分析确定是较为方便的，下面将从能量转换原理的思路进行简单介绍。由于电磁铁是利用磁场作媒介，将电能转换为机械能的一种电磁元件，因此它的能量转换过程首先是由电能转换为磁能，然后再由磁能转换为机械能并作功，从而确定吸力特性．
直流电磁铁及其典型应用