文档介绍：直流电磁铁及其典型应用演示文稿
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直流电磁铁及其典型应用
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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
2-1电磁铁磁系统的种类
电磁铁磁系统的线
气隙磁导线
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设　t = 0，Φδ= 0 ( i = 0 )；　t = t1，Φδ = Φδ1 ( i = I )。
磁场存储的能量为：
存储于铁心内
存储于气隙内
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电磁铁的静吸力特性
电磁铁的静吸力特性是指衔铁处在不同位置并且静止时，保持线圈电流 (磁势) 不变的情况下，作用在衔铁上的电磁吸力 Fd (或电磁力矩 Md ) 和工作气隙 δ 的关系，即 Fd= f (δ) 或 Md= f (α) 。
+
-
u
N
e
δ1
Φ
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设时间：
t = t1 → t = t2
气隙：
δ1↓=> δ2
电磁吸力方向：指向静铁心端面
气隙
气隙
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当气隙为δ2时磁场存储的能量：
在这个过程中，磁系统吸收了一部分电能，转化为磁场能量，增加的磁场能量：
当气隙为δ1时磁场存储的能量：
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由能量守恒定律知：
机械功
现在储存的能量
原来储存的能量
从电源吸收的新增能量
机械功：
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由此，
又
所以，
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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。
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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．
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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。
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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。
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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。
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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．
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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
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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