电磁铁线圈YA的工作原理

原理:

1.圆形线圈通往电流形成的磁场

(1)线圈中心处的磁场方向可将线圈上某一小段导线视为直线,由安培右手定则判定之。

(2)通有电流的圆形线圈上每一小段电流所产生的磁场,在线圈内都指向同一方向,故线圈内的磁场较直导线电流产生的磁场强度大。

(3)圆形导线通入电流时,线圈外的磁场因各小段电流产生磁场的方向不一致, 因此产生的合成磁场较圈内磁场弱。

(4)圆形线圈的电流愈大,半径愈小,则线圈中心处的磁场强度即愈大。

(5)圆形线圈和圆盘形薄磁铁的磁力线形状相似。

2.螺线形线圈电流的磁场

(1)用一条长导线绕成螺线形的长线圈,相当于由很多个圆形线圈所串联而成,每一圆形导线在中心处所建立的磁场均为同向,可以增强效应,故线圈中心处的磁场较单匝圆形线圈为强。

(2)线圈内部磁力线形成方向相同的直线,在线圈约两端磁力线则渐弯曲向外。

(3)螺线形线圈的磁力线特性与棒形磁铁的磁力线相似,线圈内的磁力线与线圈外方向恰相反。

(4)线圈内磁场的强度与线圈上的电流及单位长度内线圈的圈数成正比。3.螺线形线圈电流内磁场方向的右手螺旋定则(安培定理):以右手掌握住线圈,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为线圈内磁力线方向。

一、电磁铁

通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性,它也叫做电磁铁(electromagnet)。我们通常把它制成条形或蹄形状,以使铁芯更加容易磁化。另外,为了使电磁铁断电立即消磁,我们往往采用消磁较快的的软铁或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后磁就随之消失。电磁铁在我们的日常生活中有着极其广泛的应用,由于它的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

二、概述

当在通电螺线管内部插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,这样由电磁铁于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强,通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一边顺时针,另一边必须逆时针。如果绕向相同,两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消,使铁芯不显磁性。另外,电磁铁的铁芯用软铁制做,而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后,将长期保持磁性而不能退磁,则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制,而失去电磁铁应有的优点。

电磁铁是可以通电流来产生磁力的器件,属非永久磁铁,可以很容易地将其磁性启动或是消除。例如:大型起重机利用电磁铁将废弃车辆抬起。

当电流通过导线时,会在导线的周围产生磁场。应用这性质,将电流通过螺线管时,则会在螺线管之内制成均匀磁场。假设在螺线管的中心置入铁磁性物质,则此铁磁性物质会被磁化,而且会大大增强磁场。

一般而言,电磁铁所产生的磁场与电流大小、线圈圈数及中心的铁磁体有关。在设计电磁铁时,会注重线圈的分布和铁磁体的选择,并利用电流大小来控制磁场。由于线圈的材料具有电阻,这限制了电磁铁所能产生的磁场大小,但随着超导体的发现与应用,将有机会超越现有的限制。

三、方向判断

电磁铁的磁场方向可以用安培定则来判断。

安培定则是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则,也叫右手螺旋定则。

(1)通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流方向,四指指向通电直导线周围磁力线方向。

(2)通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

电磁铁的线圈为什么不会烧掉

电磁铁的原理概念:

内部带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁。当在通电螺线管内部插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强,通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一边顺时针,另一边必须逆时针。如果绕向相同,两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消,使铁芯不显磁性。另外,电磁铁的铁芯用软铁制做,而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后,将长期保持磁性而不能退磁,则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制,而失去电磁铁应有的优点。

应用分类:

按其线圈电流的性质可分为直流电磁铁和交流电磁铁;按用途不同可分为牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁铁及其他类型的专用电磁铁。

牵引电磁铁主要用于自动控制设备中,用来牵引或推斥机械装置,以达到自控或遥控的目的;

制动电磁铁是用来操纵制动器,以完成制动任务的电磁铁;

起重电磁铁是用于起重、搬运铁磁性重物的电磁铁。

电磁铁根据所用电源的不同,有以下三种:

①交流电磁铁。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V,电气线路配置简单。交流电磁铁启动力较大,换向时间短。但换向冲击大,工作时温升高(外壳设有散热筋);当阀芯卡住时,电磁铁因电流过大易烧坏,可靠性较差,所以切换频率不许超过30次/min,寿命较短。

②直流电磁铁。直流电磁铁一般使用24V直流电压,因此需要专用直流电源。其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(其圆筒形外壳上没有散热筋),体积小,工作可靠,允许切换频率为120次/min,换向冲击小,使用寿命较长。但启动力比交流电磁铁小。

③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器,可以在直接使用交流电源的同时,具有直流电磁铁的结构和特性。

电磁铁设计流程:

1、首先是电源设计,即线圈两端的电压。建议使用直流电源,因为直流电流可以保证次吸力稳定,没有交变。介于你设计的磁吸力小,可选用5-12V直流电源(电压越大,反应速度越快)。 2、绕线组材料的选取,如果设计要求绕线组质量轻,则可选择漆包铝线。一般情况下,选择漆包铜线,因为铜的电阻率低。

3、考虑绕线组的发热,绕线组是有电阻的,其发热功率P=U*U/R(U为电源电压)。

4、选用横截面积合适的导线作为绕线组。

5、磁吸力F∝磁感应强度B,而B∝I*N(电流与匝数的乘积),而I=U/R,且R∝N。具体公式:B=u*I*N/2;R=ρ*L/S=ρ*π*D*N/S(u是轮子的磁导率、ρ是导线的电阻率、S是导线的横截面积、D是线圈的平均直径≈32mm、N≈0.85*(20-12)*33.5/S、L是导线总长。注意:S的单位是平方毫米;ρ的单位是欧姆毫米)则:B≈0.59*u*S/ρ(可以看出只要绕线区域一定,B与N无关)。

电磁铁与电感线圈的区别

电磁铁是产生磁力变成力做工,而电感线圈是产生感抗,,或进行电路耦合,使电路发生变化,

多用于电路,或用大型电感产生热量。

线圈电磁铁制作电磁铁为什么线圈和铁芯之间要绝缘

制作电磁铁为什么线圈和铁芯之间要绝缘

线圈的材料是漆包线,是铜线的表面有一层漆包膜,而在电磁铁绕线机绕电磁铁的时候,因为张力与加工工敢的特点,如果在铁芯表面不绝缘的话,漆包线的绝缘膜会与铁芯之间有滑动磨擦而破皮,这样就击穿了.所以电磁线圈绕线机在绕电磁线圈是一定要绝缘.

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