07电磁系统的基本特性.ppt

§7.1 概述 第7章 电磁系统的基本特性 3. 电磁铁的应用： 1. 电磁系统 － 电磁铁： 由电磁线圈和磁系统所组成、用以完成特定任务的电器组件或部件。 动铁芯、静铁芯、工作气隙及其它元件构成的闭合磁路。 将输入线圈的电能或电信号，转化为动铁芯上的动能或动作信号。 磁系统： 2.电磁铁的作用： 电磁式继电器 牵引电磁铁 1）开关电器的操动机构： 、接触器 、断路器器 、脱扣器等。 2）特殊用途的电磁铁： 、制动电磁铁 、电磁离合器 起重电磁铁等。 3）电磁传感器，电磁稳压器，磁放大器等。 §7.2 电磁系统的典型结构和基本特性 1. 电磁系统的典型结构及其工作原理 1）典型结构结构： 电磁系统主要由 1 - 激磁线圈 2 – 静铁芯 3 – 工作气隙 4 - 衔铁(动铁芯) 6 - 反力(释放)弹簧 等组成。 HOME §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 2）工作原理 主磁路： （1）激磁线圈通电： 铁芯、磁轭、衔铁、工作气隙。 HOME 线圈通电后 磁路中产生磁通 主磁路的磁通产生一个作用于衔铁上的电磁吸力。 若该电磁力矩大于反力弹簧作用在衔铁的反力矩，则衔铁将开始向静铁芯转动，直至衔铁与静铁芯闭合。 （2）激磁线圈断电： 当反力大于闭合位置电磁吸力时，衔铁开始向其初始位置转动，最终返回其初始位置。 线圈断电后 磁路中磁场将消失 作用在衔铁上的电磁吸力也将消失。 §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 3）电磁系统分类 （1）按激磁线圈中的电流类型： （2）线圈的连接方式： （3）外观形状： 并激 、串激电磁系统。 、极化电磁系统等。 、交流电磁系统 、交直流同时磁化电磁系统 E型 、U型 、拍合式 、螺管式等。 直流电磁系统 HOME §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 2. 吸力特性 1）对于直动式电磁铁，在线圈通电情况下，作用在动铁心上的电磁吸力。 Fx= f ( δ ) —— 非线性 （1）静态吸力特性： （2 ）动态吸力特性： 动铁芯拟定功 Wn 反应电磁系统在一定位置上的输出有效功的能力。 HOME δx δq Wnmax Fx Wn Wn Fx 0 δ 不考虑激磁电流的过渡过程以及衔铁或动铁芯的运动特性。 考虑激磁电流的过渡过程以及衔铁或动铁芯的运动特性。 §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 2）对于转动式电磁铁： 电磁吸力（力矩）特性 M=f（α）。 3. 反力特性 电磁系统中动铁芯作功所需克服的机械负载反作用力Ff( δ) 。 反力的作用是保证激磁线圈断电后，动铁芯（衔铁）能够可靠地返回其初始位置。 1）瞬时脱扣机构 HOME Ff 0 δ §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 2）起重电磁铁 HOME Ff 0 δ §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 3）弹簧负载的反力 HOME Ff 0 δ §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 4）释放反力弹簧 + 常开触头弹簧 HOME Ff 0 δ §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 5）释放反力弹簧 + 常开触头弹簧 + 常闭触头弹簧 HOME Ff 0 δ §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 6）其它特殊应用的反力特性 HOME Ff δ 0 §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 4. 吸力特性与反力特性的配合 为了保证电磁系统的可靠工作，在动铁芯（衔铁）闭合过程中，应保证 动铁心（衔铁）释放过程中，应满足： 注：在局部范围，允许上述条件下满足。 Why? HOME §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 5. 输入输出特性 表征电磁系统的输入量与输出量之间的关系。 1）电磁式继电器 HOME y x 0 y1 y0 xf xd 继电特性 §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 2）磁放大器 HOME 0 ii io iomax 放大特性 §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 3）线性电磁铁 HOME 0 i δ δmax 传感器特性 §7.2 电磁铁系统的典型结构和基本特性 6. 时间特性 动作过程： 释放过程： 1）触动阶段（AB）： 直至 ，衔铁开始运动。 此过程所需的时间称为触动时间tc。 2）吸合阶段（BC）： 衔铁运动直至闭合位置C