文档介绍：第二章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电磁铁是线圈通电后对铁磁物质产生吸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, 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、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、特性及其典例)。本章重点研究它的原理、特性及其典型应用。型应用。 1 1 第二章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 2-1 电磁铁磁系统的种类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 2 2 一、拍合式一、拍合式拍合式电磁铁磁系统如图拍合式电磁铁磁系统如图 2 2一一 1(a 1(a )所示。)所示。 3 3 第二章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 2-1 电磁铁电磁铁磁系统的种类磁系统的种类二吸人式电磁铁磁系统 如图二吸人式电磁铁磁系统 如图 2 2一一2 2所示。所示。 4 4 第二章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 2-1 电磁铁磁系统的种类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。 5 5 第二章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 2-1 电磁铁磁系统的种类电磁铁磁系统的种类效果演示效果演示?三、旋转式?旋转式电磁铁磁系统如图 2一4所示。 6 6 第二章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 2-1 电磁铁磁系统的种类电磁铁磁系统的种类?四、极化电磁铁? :?除有线圈产生的Φp以外,还有永久磁铁产生永久磁铁磁通Φ m1 和Φ m2, 使一个气隙中的Φp与与Φ m1 同向, 而另一个气隙中与Φ m2 反向,,线圈的电流方向不同,, 称为极化电磁铁。 7 7 ?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 ,(-1) 安匝,吸合功率只需(5-10) 10 -6 W. 可见极化电磁铁的灵敏度是相当高的。?(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. 8 8 第二章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- 2-2直流电磁铁磁的吸力特性 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。 9 9?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. 10 10