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      電磁鐵知識
      作者: 百度文庫 來源: 百度文庫 時間:2017年09月04日
        1、電磁鐵的工作原理與典型結構
        電磁鐵的結構形式很多,如圖所示。按磁路系統形式可分為拍合式、盤式、E形和螺管式。按銜鐵運動方式可分為轉動式和直動式。電磁鐵、solenoid、螺線管的工作原理與典型結構。

        電磁鐵的基本工作原理:
        當線圈通電后,鐵心和銜鐵被磁化,成為極性相反的兩塊磁鐵,它們之間產生電磁吸力。當吸力大于彈簧的反作用力時,銜鐵開始向著鐵心方向運動。當線圈中的電流小于某一定值或中斷供電時,電磁吸力小于彈簧的反作用力,銜鐵將在反作用力的作用下返回原來的釋放位置。
        電磁鐵是利用載流鐵心線圈產生的電磁吸力來操縱機械裝置,以完成預期動作的一種電器。它是將電能轉換為機械能的一種電磁元件。
        電磁鐵主要由線圈、鐵心及銜鐵三部分組成,鐵心和銜鐵一般用軟磁材料制成。鐵心一般是靜止的,線圈總是裝在鐵心上。開關電器的電磁鐵的銜鐵上還裝有彈簧,如圖所示。電磁鐵、螺線管、solenoid的基本組成

        2、電磁鐵的分類
        按其線圈電流的性質可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵;按用途不同可分為牽引電磁鐵、制動電磁鐵、起重電磁鐵及其他類型的專用電磁鐵。
        牽引電磁鐵主要用于自動控制設備中,用來牽引或推斥機械裝置,以達到自控或遙控的目的;制動電磁鐵是用來操縱制動器,以完成制動任務的電磁鐵;起重電磁鐵是用于起重、搬運鐵磁性重物的電磁鐵。

        3、電磁鐵根據所用電源的不同,有以下三種:
        ①交流電磁鐵。閥用交流電磁鐵的使用電壓一般為交流220V,電氣線路配置簡單。交流電磁鐵啟動力較大,換向時間短。但換向沖擊大,工作時溫升高(外殼設有散熱筋);當閥芯卡住時,電磁鐵因電流過大易燒壞,可靠性較差,所以切換頻率不許超過30次/min,壽命較短。、
        ②直流電磁鐵。直流電磁鐵一般使用24V直流電壓,因此需要專用直流電源。其優點是不會因鐵芯卡住而燒壞(其圓筒形外殼上沒有散熱筋),體積小,工作可靠,允許切換頻率為120次/min,換向沖擊小,使用壽命較長。但啟動力比交流電磁鐵小。
        ③本整型電磁鐵。本整型指交流本機整流型。這種電磁鐵本身帶有半波整流器,可以在直接使用交流電源的同時,具有直流電磁鐵的結構和特性。

        螺線形線圈的磁場
        1、圓形線圈通往電流形成的磁場:
        (1)線圈中心處的磁場方向可將線圈上某一小段導線視為直線,由安培右手定則判定之。
        (2)通有電流的圓形線圈上每一小段電流所產生的磁場,在線圈內都指向同一方向,故線圈內的磁場較直導線電流產生的磁場強度大。
        (3)圓形導線通入電流時,線圈外的磁場因各小段電流產生磁場的方向不一致,因此產生的合成磁場較圈內磁場弱。
        (4)圓形線圈的電流愈大,半徑愈小,則線圈中心處的磁場強度即愈大。
        (5)圓形線圈和圓盤形薄磁鐵的磁力線形狀相似。

        2、螺線形線圈電流的磁場:
        (1)用一條長導線繞成螺線形的長線圈,相當於由很多個圓形線圈所串聯而成,每一圓形導線在中心處所建立的磁場均為同向,可以增強效應,故線圈中心處的磁場較單匝圓形線圈為強。
        (2)線圈內部磁力線形成方向相同的直線,在線圈約兩端磁力線則漸彎曲向外。
        (3)螺線形線圈的磁力線特性與棒形磁鐵的磁力線相似,線圈內的磁力線與線圈外方向恰相反。
        (4)線圈內磁場的強度與線圈上的電流及單位長度內線圈的圈數成正比。

        3、螺線形線圈電流內磁場方向的右手定則:以右手掌握住線圈,四指指向電流方向,大拇指所指的方向即為線圈內磁力線方向。
        電磁鐵及其應用
        電磁鐵:利用電流的磁效應,使軟鐵具有磁性的裝置。
        (1)將軟鐵棒插入一螺線形線圈內部,則當線圈通有電流時,線圈內部的磁場使軟鐵棒磁化成暫時磁鐵,但電流切斷時,則線圈及軟鐵棒的磁性隨著消失。
        (2)軟鐵棒磁化後所生成的磁場,加上原有線圈內的磁場,使得總磁場強度大為增強,故電磁鐵的磁力大於天然磁鐵。
        (3)螺線形線圈的電流愈大,線圈圈數愈多,電磁鐵的磁場愈強。

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