电磁铁吸力计算文档格式.docx
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g)E形电磁铁;
应用举例:
磁通和磁感应强度
算磁場釣数皿关系时,用磁力綫的槪念也是暈淸楚的°
在电
磁場旣然是假定由許多磁力綫所构成的,那么猫述与#
工学上規定.蒲过其一裁面頭0的磁力経数称为晶'
通常
用符号@来表示。
磁通的单位为麦克斯韦(簡称麦)。
但是仅仅用磁通的多少,还不能确切地表达出磁場的强弱,必須用单位載面积上所流过的磁力綫数的多少,才能說明该处的磁場大小。
因此,規定单位截面积上穿过的磁力縊数称为磁感应强度,或磁通密度,用字母E表示。
磁感应强度B的单位为高瓠用公式表为:
式中B——磁感应强度(高斯);
①——楼通(麦);
S——截面积(平方厘米)O
应用上式于磁塢或磁鉄內部,貝要知遺某截面S中的磁通©
为多少,就可計算出磁感应强度E来,反之亦然。
凡是磁通都要沿一定的路徑閉伞而成回路。
如果我們用一根鉄捧插入上节所述的螺管綾圈卡,另外再在铁棒两端用
鉄条联成閉路。
那么,我們将发現在綫圈磁势相同的情况下,
其磁通将比空心綫圈时大为增加,而且大部分的磁通都会集
中地流入鉄棒和鉄条內,而沿鉄棒外其他路徑閉合的磁通非
常之少。
垃是因为磁通通为鉄比通过空气IIS力小得多r冈此
我們把鋼鉄之类的金属称作鉄磁物质,作为磁通路徑的鉄磁体叫做导磁体。
通常应用的电磁鉄,就是将経圈套在一定形状的号磁体上所构成的。
在这样的綫圈中,貝耍通进很小的激磁电流,就可以产生很强的磁場(卽很多磁通几产生强大的吸力。
磁势二磁通*磁阻
磁势二电流哦圈的匝数
e*Rmdo-8=iw
磁阻的犬小与磁路的长度成正比,而与磁路载面积成反比(图2-8),这个关系可表示为:
為=缶(2-4)
式中—磁阻()/亨);
I——磁路长度(®
米);
图2-8磁阻
“——导磁系数(亨/厘米〉;
S——磁路载面积(J®
米2)«
和反地,磁导的大小与诫面积成正比,而与畏度成反比,共关系为:
G」洋
式中G磁导(亨);
S——磁路截面积(厘米爹;
I——礦路的长度(屋米);
“——尊磁系数(亨/庫米)o.
导磁系数H是表示一个导磁体导磁能力的犬小,或者說导礎系数是…立方厘来物庾的磁导。
它的大小決定于购休的性质。
如采是空气,它的导磁系数是一个恒値,可以用一个常数旳表示,莫大小为:
心=*0.XI。
-*
-1.2SX10-8亨米
气隙磁导的汁算公式:
气隙就导的計算公盎
W.
w.
■—一■■—:
——
次/IK图;
乡[磁即勿、j毬导、亨〕|注
的:
>
r
I
导
5
彫磁路
纵心往之間
两同心
1
再&
W口
三、电磁铁吸力计算
計算吸力的基本公式
作用在被磁化了的鉄磁物体(例如电磁鉄上的窗鉄成起重电磁鉄上的彼吸物体)上的电磁吸力,其大小与磁力綫穿过磁极的总面积及气隙中磁感应业度的平方成正比。
如果磁感应强度占沿磁极表面上是均勻分布的,則計算电磁吸力的基本公式为
2严o
式中F——屯础吸力(焦尔/厘米);
用赠讯表面的总而汉〈皿来兮;
旳一空气&
磁系数,共琏为1.25x10^乎•如采q上佰这个公犬,就足通常所称的麦充册巾公式n如果E的单位为髙斯,"
的单位为公斤,則上式叮改写为巫为实用的公式:
10严-
1.25>
icr^
'
=(谥r)s(公斤)®
2)
0的单位为平力M^o
上式有时写服
2(TO)(公斤)3)
式中①一磁极端面船通(麦)。
达个公式应用起來很方便,世它是假定磯极瑙面下的磁通分布是均勻的条件下得出来的,因此适用于曲算代隙鞍小时吸力,例如电磁毎处応吸合位置或接近干吸合位賈的时候°
在汁算弋隙较大吋的吸力,也可以利用式(2-2),不过:
要加入一个條正系数,用来修正任夭"
陈时山于磁通的不均勻分布所引起的誤羞°
这时式(3-2)可坊成
^(-S^o/・B・异乔(公斤)(3-4)
式小«
—一修正来数,輕驗捋岀約为3〜5;
_$—代陈疋度(血来J
螺管式电磁铁吸力计算:
3.擦管式电矮銭(图3-19)图3-19所示为螺管玫电磁
鉄,其中銜鉄在綫圈中作上下运动。
漏磁通在銜鉄与铁壳之間形成閉合冋路c銜鉄位置改变时,卽使导磁体中沒有磁阻,其漏磁通的数值也耍发竺变化。
因此螺管式电磁鉄的吸力可以分为两部分:
其中一部分是由銜鉄与靜鉄心端面之問的主磁通所产生的吸力,称为表面力;
另外一部分是由銜鉄
与外壳之間的漏磁通所产生的吸力,称为螺管力。
图3-19所示的螺管电磁鉄的吸力,就是由这两部分吸力共同作用的。
这两个力随气隙变化的吸力特性及其合成曲綫,将在本章笫
8节图3-30中討論。
关于交流螺管式电磁鉄的磁路及其吸力計算巳在上节討論过了,为了使讀者便于应用,下面分別列出直流及交流螺管式电磁鉄吸力計算的近似公式,这些公式都是忽略了鉄磁阻所推导出來的°
⑴宜流:
(公厅〉
式叩各符号代技窓义见图3-丄9。
比磁导g可按2-1中鉛10項所列的計穽公式求出。
从上式很明显地可石出:
对于直流螺管式ill隔歟也和交流时已捋出过的一样,折仔中的第一頊乘上括专前的乘毅后,得到的足由于在代隙3中主磁通所产生的衣面吸力;
第二項索上括号前的乗数后,得到的足由于漏磁通所产生的螺管力。
(2)交流:
如果綫圈中的激磁电流是大小不变的交流电流「則瓦吸力的最次他为
歹〃严6.4xIO"
8(為片)”[茹十氏(f)"
](公斤)©
47)
如果給定的是最大诡不变的电压,则其吸力il人値为
而吸力平均倣为
式中各符号均同的°
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