直流电磁铁与典型应用.ppt

在飞机电动舵机机构中，可利用电磁离合器解决对舵面的自动控制和人工驾驶的矛盾。电动舵机由电动机、输出机构、减速机构、反恢信号装里和安全保护装t等部分组成．图2-23只画出电动机和输出机构两部分结构示意图，其中输出机构由电磁离合器和输出鼓轮构成．电磁离合器的主动轴（即电动机的轴）与静铁芯联结，鼓轮与动铁芯联结。 当需对舵面进行自动控制时，励磁线圈通电，电磁离合器中的动、静铁芯吸合，动铁芯与摩擦片贴在一起，即将离合器的主动轴与鼓轮联结起来并一起转动。当人工驾驶时，励磁线圈断电，离合器的主动轴与鼓轮断开，舵面改由驾驶员操纵 2.1.4 交流电磁铁的吸力 电磁铁的激磁绕组由交流电源供电的，称为交流电磁铁。 如果电源电压是正弦交流电压，则其磁通也是时间的正弦函数。电磁吸力也周期变化。 公式推导 设工作气隙中的磁通为 Φδ(t) = Φδm sinωt， Φδm 为磁通的最大值。 当磁路不饱和，并忽略漏磁影响，拍合式交流电磁铁的电磁力 交流电磁吸力包括两个部分 fd=Fdp+fdi 交流电磁铁的特点 交流电磁铁的电磁吸力包括一个不变的平均吸力 Fdp 和一个交变分量 fdi 。交变分量的变化频率为电源频率的两倍； 交流电磁铁在工作过程中，决定其能否将衔铁可靠吸住的是平均吸力 Fdp 的大小。因此对交流电磁铁而言，其吸力（或吸力特性）均是指它的平均吸力，它只有最大吸力 的一半。因而当磁通幅值相同时，直流电磁铁吸力是交流电磁铁的两倍； 交变分量造成衔铁震动，为了消除交流电磁铁的震动，往往在交流电磁铁静铁心的端面上，装一个短路铜环； 小 结 本章重点介绍了拍合式电磁铁和继电器的结构、作用原理和特性。 1电磁铁磁系统的种类 按产生吸力的原理分，可分为三大类型:即拍合式、吸人式和旋转式。 2直流电磁铁的吸力特性 Fem=? (INδ)=? （δ) 直流电磁铁的反力特性 Ff=? (INδ)=? （δ) 　　　吸合时　　Fem＞Ff 　　　　 　　　释放时　　　Fem＜Ff 电磁继电器吸力特性和反力特性的配合好坏，可以判断电磁铁的工作情况。二者良好地配合，就能很好带动机构（被控对象），并且不产生大的撞击。它关系到电磁继电器工作的可靠和寿命的延长。 3电磁铁的应用 电磁铁可以作为独立电磁元件广泛应用于各种自动装置和系统中，多是用它“牵引”其它机构完成预定的动作。另外它也是各种电磁继电器、接触器、电磁离合器和电磁阀门等许多电磁元件的主要组成部分。它们被广泛用于各种电路和自动控制系统中，它们对电路、系统或被控对象起到通和断、控制、保护、放大和能量传递等作用。 4交流电磁铁 知识回顾Knowledge Review 第二章直流电磁铁及其典型应用2-２直流电磁铁磁的吸力特性 2．吸入式电磁铁 　 在吸人式电磁铁中，除了主磁通如对可动铁芯端面产生吸力外，可动铁芯侧面的壳体间的漏磁通叭与线圈导线电流作用产生电动力，使可动铁芯左移，见图2一9。此时可将作用于可动铁芯上的电磁力Fem看成是由两部分力合成，即 Fem = Femδ＋Fema 式中, Femδ是通过主工作气隙δ的主磁通Φδ中产生的端面吸力，而Fema是漏磁通Φa与线圈导线电流作用而产生的电动力，也称螺管力．图2一9所示为吸入式电磁铁通过的轴线的一个剖面， 效果演示 第二章直流电磁铁及其典型应用2-２直流电磁铁磁的吸力特性 在其上半部分画了可动铁芯段分布的漏磁通。该漏磁通对线圈导线产生的电动力企图使线圈右移（左手定则），而其反作用力却使动铁芯左移。当δ较小时，其吸力特性与拍合式相近； δ较大时，吸人式比拍合式大，因为此时螺管力比例增大，见图2-10。图中曲线1为吸入式，曲线2为拍合式。因此吸入式适用于需要铁芯行程较大 第二章直流电磁铁及其典型应用2-２直流电磁铁磁的吸力特性 3.旋转式电磁铁 　旋转式电磁铁转动时，通常漏磁通的变化并不大，因此，可以用公式(2一3)来计算电磁力矩。它与拍合式电磁铁不同，其衔铁运动的方向垂直于磁力线的方向。电磁力矩的方向总是力图使衔铁运动到使整个磁路内磁阻为最小的位置，因此，在如图2一4所示旋转式电磁铁中，电磁力矩的方向为逆时针方向。 三、旋转式电磁铁 气隙截面积 A=(2θ－α)r0b 其中， α —— 铁心极面中心线与转子轴线间的夹角 (rad)； r0 ——转子极面圆弧半径(m)； b —— 衔铁厚度(m) 。 N S 角? 半径r0 角2θ 旋转式电磁铁的衔铁运动方向垂直于磁力线方向。电磁力矩的方向总是力图使衔铁运动到整个磁路磁阻最小的位置。 设电磁力矩的正方向为逆时针的方向，衔铁的转角顺时针为正。 不考