電工基礎(chǔ)043.第43課時.電磁鐵與變壓器(電磁鐵部分)

1、電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁3-3-3 3-3-3 交、直流電磁鐵交、直流電磁鐵1 1、電磁鐵及其分類；、電磁鐵及其分類；2 2、電磁鐵的工作原理；、電磁鐵的工作原理；3 3、電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關(guān)；、電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關(guān)；4 4、電磁鐵的優(yōu)點及在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。、電磁鐵的優(yōu)點及在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁l電磁鐵是利用通電線圈吸引銜鐵運動，電磁鐵是利用通電線圈吸引銜鐵運動，將將電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為機械能機械能的一種的一種。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁 電磁鐵的工作原理是電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)。 鐵芯被磁

2、化后的磁場與螺線管的磁場鐵芯被磁化后的磁場與螺線管的磁場疊加疊加，使電磁鐵的使電磁鐵的磁性增強磁性增強。3.電磁鐵的工作原理：電磁鐵的工作原理：圖圖3-1 3-1 磁場的產(chǎn)生磁場的產(chǎn)生電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁4 4、電磁鐵的分類、電磁鐵的分類線圈通入直流電，稱為線圈通入直流電，稱為直流直流電磁鐵。電磁鐵。線圈通入交流電，稱為線圈通入交流電，稱為交流交流電磁鐵。電磁鐵。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁n6、影響電磁鐵磁性強弱的因素？、影響電磁鐵磁性強弱的因素？（1 1）增大線圈中的）增大線圈中的電流電流；（2 2）在電流一定時增加線圈的）在電流一定時

3、增加線圈的匝數(shù)匝數(shù)；（3 3）在線圈中）在線圈中插入鐵芯插入鐵芯等方法使電磁鐵等方法使電磁鐵的磁性強些。的磁性強些。 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁電磁鐵可以做成電磁吸盤，用于冶金、礦山、機械、交通運輸?shù)刃袠I(yè)吊運鋼鐵等導磁性材料作業(yè)中，也可用于電磁機械手，夾持鋼鐵等導磁性材料，圖1-18所示為軋鋼廠里吊運鋼卷用的電磁吸盤。圖圖1-18 1-18 電磁吸盤電磁吸盤1. 在起重設(shè)備中的應(yīng)用在起重設(shè)備中的應(yīng)用電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁圖圖a) a) 制動電磁鐵制動電磁鐵 b) MQ1b) MQ1牽引電磁鐵牽引電磁鐵電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁 電磁

4、抱閘電磁抱閘用電磁鐵來制動機床和起重機的電動機 v當接通電源時，電磁鐵動作而拉開彈簧2把抱閘3提起于是打開裝在電動機軸上的制動輪4，這時電動機便可自由轉(zhuǎn)動。v當電源斷開時，電磁鐵的銜鐵落下，彈簧便把抱閘壓在制動輪上，于是電動機就被制動停轉(zhuǎn) M電磁鐵l的線圈與電動機M并聯(lián)電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁電鈴電鈴門鈴門鈴電話電話聽筒聽筒電磁繼電器電磁繼電器l小型電磁鐵常用作接觸器、電磁閥、繼電器等元件的基本部件。小型電磁鐵常用作接觸器、電磁閥、繼電器等元件的基本部件。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁圖圖 交直流接觸器和電磁繼電

5、器交直流接觸器和電磁繼電器電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁二位三通閥電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁二、交流電磁鐵二、交流電磁鐵1 1、什么是交流電磁鐵？、什么是交流電磁鐵？線圈通入交流電，稱為交線圈通入交流電，稱為交流電磁鐵。流電磁鐵。2 2、結(jié)構(gòu)組成：、結(jié)構(gòu)組成：線圈、鐵心和銜鐵構(gòu)成。線圈、鐵心和銜鐵構(gòu)成。其中銜鐵是可動的其中銜鐵是可動的。3 3、工作原理：、工作原理：當線圈得電時，吸引銜鐵當線圈得電時，吸引銜鐵與鐵心吸合，銜鐵可以和與鐵心吸合，銜鐵可以和多種機械結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)多種機械結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)電磁控制。斷電時，釋放。電磁控制。斷電時，釋放。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁4 4

6、、交流線圈的磁通、交流線圈的磁通當當u u為定值時，則為定值時，則也為定值。也為定值。m44.4fNU5 5、有磁滯損耗和渦流損耗、有磁滯損耗和渦流損耗用硅鋼片疊加做成鐵芯用硅鋼片疊加做成鐵芯6 6、在銜鐵吸合的過程中：、在銜鐵吸合的過程中：磁阻磁阻R R變小變小 吸合后吸合后i i變小變小( (比吸合之前比吸合之前) )。 因此，電磁鐵在工作時，動因此，電磁鐵在工作時，動靜鐵芯一定要吸合好，若有靜鐵芯一定要吸合好，若有空氣隙，則線圈就會因長時空氣隙，則線圈就會因長時間通過大電流而過熱，甚至間通過大電流而過熱，甚至燒毀。燒毀。 RNI/ /RF mm短短路路環(huán)環(huán)疊壓式疊壓式鐵心鐵心v直流電磁鐵

7、的電磁吸力 F=（107/8）B2Sv交流電磁鐵的最大電磁吸力 Fm =107m/8S m交流磁通幅值 若加在交流線圈上電壓U穩(wěn)定時，交流電磁鐵中的磁通幅值m U/4.44fN不變，交流電磁鐵的平均電磁吸力為最大電磁吸力的一半。即 Fev= Fm/2 =107m/16S電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁dmFTft( ) td( )f t圖可知圖可知：f f在在0-Fm0-Fm之間脈動；之間脈動；頻率為頻率為22。結(jié)論：結(jié)論：是交變的，每周期內(nèi)是交變的，每周期內(nèi)要要過零兩次過零兩次過零時電磁力減小過零時電磁力減小會使銜鐵振動而產(chǎn)生會使銜鐵振動而產(chǎn)生噪聲噪聲。結(jié)論：結(jié)論：電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)

8、首首 頁頁n交變分量造成銜鐵震動，為了消除交流電磁鐵交變分量造成銜鐵震動，為了消除交流電磁鐵的震動，往往在交流電磁鐵靜鐵心的端面上，的震動，往往在交流電磁鐵靜鐵心的端面上，裝一個裝一個短路銅環(huán)短路銅環(huán)。l利用短路環(huán)可以建立一個利用短路環(huán)可以建立一個輔助磁場輔助磁場，以保證主磁場和輔助磁場以保證主磁場和輔助磁場不同時過零不同時過零，以減小振動。以減小振動。如果沒有短路環(huán)或者短路環(huán)損壞，如果沒有短路環(huán)或者短路環(huán)損壞，電磁鐵的噪聲和磨損都會增大，電磁鐵的噪聲和磨損都會增大，同時溫度上升，同時溫度上升，其使用壽命會大大縮短。其使用壽命會大大縮短。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁電工電子技術(shù)電工電子技

9、術(shù)首首 頁頁交流電磁吸力包括兩個部分交流電磁吸力包括兩個部分 f fd d= =F Fdpdp+ +f fdididmdp2FF其中， 平均電磁力或吸力直流分量dmFTdpFft( ) td( )f tdpFdi( )ftdmdicos22Fft 電磁力的交變分量20(1 cos2)22mdmddmFfttFA（）計算時候只靠考慮計算時候只靠考慮電磁吸力的平均值，電磁吸力的平均值，是個定量，不變化。是個定量，不變化。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁三、直流電磁鐵三、直流電磁鐵1 1、什么是直流電磁鐵？、什么是直流電磁鐵？線圈通入直流電，稱為直線圈通入直流電，

10、稱為直流電磁鐵。流電磁鐵。2 2、結(jié)構(gòu)組成：、結(jié)構(gòu)組成：線圈、鐵心和銜鐵構(gòu)成。線圈、鐵心和銜鐵構(gòu)成。其中銜鐵是可動的。其中銜鐵是可動的。3 3、工作原理：、工作原理：當線圈得電時，吸引銜鐵當線圈得電時，吸引銜鐵與鐵心吸合，銜鐵可以和與鐵心吸合，銜鐵可以和多種機械結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)多種機械結(jié)構(gòu)連接，實現(xiàn)電磁控制。斷電時，釋放。電磁控制。斷電時，釋放。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁5 5、在銜鐵吸合的過程中、在銜鐵吸合的過程中, ,直直流電磁鐵的磁通流電磁鐵的磁通變大變大. .當為直流當為直流U U時，則時，則I I為定值，為定值，I=U/R,I=U/R,F F= =NINI恒定恒定，隨著銜鐵，隨

11、著銜鐵的吸合，空氣隙變小，磁路的吸合，空氣隙變小，磁路對磁通的阻礙作用減小，磁對磁通的阻礙作用減小，磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度B B變大，變大，=BS變大。變大。4 4、無磁滯損耗和渦流損耗、無磁滯損耗和渦流損耗能量損耗小，鐵芯常用整塊能量損耗小，鐵芯常用整塊軟鋼做成。軟鋼做成。6 6、在銜鐵吸合的過程中：、在銜鐵吸合的過程中：吸合后吸合后電磁吸力變大電磁吸力變大( (比吸合比吸合之前之前) )。 14159. 3/01FB2S7電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁v注意： 即使額定電壓相同的交、直流電磁鐵也絕不能互換使用 直流電磁鐵與交流電磁鐵比較直流電磁鐵與交流電磁鐵比較 電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁n課后習題、課后習題、n例題例題2個個電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁某含有氣隙的鐵芯線圈，線圈兩端加有效值為U的交流電壓，當氣隙增大時，鐵芯中的主磁通是增大還是減小？線圈中的電流如何變化？氣隙增大時，鐵芯磁路中的磁阻增加，但由于電源電壓效值為U和頻率f 并無改變，根據(jù)主磁通原理可知，鐵芯磁路中的工作主磁通并不發(fā)生改變。根據(jù)磁路歐姆定律： mRIN 磁通不變，則上式中的比值也應(yīng)不變。因此，當磁阻Rm增大時，線圈中通過的電流必定增大。電工電子技術(shù)電工電子技術(shù)首首 頁頁一個交流電磁鐵，因出現(xiàn)機械故障，造成通電后銜鐵不能吸合