电磁铁是利用电磁吸力来操纵机械装置,以完成预期的动作,或用于钢铁零件的吸持固定、铁磁物质的起重搬运等。它是属于将电能转化为机械能的一种低压电器。电磁铁主要有铁芯、衔铁、线圈和工作机构等组成,按线圈内通过的电流种类,电磁铁可分为交流电磁铁和直流电磁铁。下面内容就是介绍这2种电磁铁的工作原理。
交流电磁铁,交流电磁铁在线圈工作电压一定的情况下,铁芯中的磁通量值基本不变,因而铁芯与衔铁间的电磁吸力也基本不变。但铁芯中的电流主要取决于线圈的感抗,在电磁铁吸合的过程中,随着气隙的减小,磁阻减小,线圈的感抗增大,电流减小。交流电磁铁在开始吸合时电流,一般是吸合后的工作电流的几倍到十几倍。因此,交流电磁铁的衔铁被卡住不能吸合时,线圈会很快因过热而烧坏。同时交流电磁铁也不允许操作太频繁以免线圈因不断受到启动电流的冲击而烧坏。并且平均吸力与衔铁行程无关。
为了减少涡流磁滞损耗,交流电磁铁的铁芯和衔铁用硅钢片叠压而成,并在铁芯端面上装有短路环。交流电磁铁的种类很多,按电流相数分为单相、两相和三相;按线圈电压分为220V和380V;按功能分为牵引电磁铁、制动电磁铁和起重电磁铁。制动电磁铁按衔铁行程又可分为短行程和长行程两种。
直流电磁铁,直流电磁铁的线圈电阻是常数,在工作电压不变的情况下,线圈的电流也是常数,在吸合过程中不会随气隙的变化而变化,故而允许操作频率高。它在吸合前,气隙较大,磁路的磁阻也较大,磁通较小,因而吸力也较小。吸合后气隙很小,磁阻也很小,磁通量大,电磁吸力大。实验证明:直流电磁铁的电磁吸力与气隙大小的平方成反比。铁芯与衔铁在吸合过程中电磁吸力是逐渐增大的。直流长行程制动电磁铁主要用于闸瓦制动器,其工作原理与交流制动电磁铁相同。
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