电磁铁牵引力

电磁铁吸引铁磁性材料的力取决于磁通量 F，或者等效地，取决于感应 B 和电磁铁 S 的横截面积。

电磁铁的压紧力由下式确定

F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S,

其中 F 是电磁铁的压力，kg（力也以牛顿为单位，1 kg = 9.81 N 或 1 N = 0.102 kg）； B——归纳法，T； S为电磁铁的截面积，m2。

示例

1、水龙头电磁铁是磁路（图1）。如果磁感应强度B=1T，电磁铁每极截面积S=0.02m2，马蹄吊电磁铁的起重力是多少（图1，b）？忽略电磁铁与电枢之间间隙的影响。

米。 1、起重电磁铁

F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S； F = 40550 ∙ 1 ^ 2 ∙ 2 ∙ 0.02 = 1622 公斤。

2. 圆形钢制电磁铁的尺寸如图 1 所示。 2、a和b。电磁铁的升力为3T。求出电磁铁芯的截面积，n。 p. 和磁化电流 I = 0.5 A 时线圈的匝数。

米。 2.圆形电磁铁

磁通量通过圆形内芯并通过圆柱体返回。铁芯 Sc 和外壳 Sk 的横截面积大致相同，因此铁芯和外壳中的感应值几乎相同：

Sc = (π ∙ 40 ^ 2) / 4 = (3.14 ∙ 1600) / 4 = 1256 cm2 = 0.1256 m2,

Sk = ((72 ^ 2-60 ^ 2) ∙ π) / 4 = 3.14 / 4 ∙ (5184-3600) = 1243.5 cm2 = 0.12435 m2；

S = Sc + Sk = 0.24995 m2 ≈ 0.25 m2。

电磁铁中所需的感应由公式 F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S 确定，

其中 B = √ (F / (40550 ∙ S)) = √ (3000 / (40550 ∙ 0.25)) = 0.5475 T。

该感应电压可在铸钢的磁化曲线上找到：

H = 180安/米。

场线的平均长度（图 2，b）lav = 2 ∙ (20 + 23) = 86 cm = 0.86 m。

磁化力 I ∙ ω = H ∙ lav = 180 ∙ 0.86 = 154.8 Av； I = (I ∙ ω) / I = 154.8 / 0.5 = 310 A。

其实n。 s，即电流和匝数，必须大很多倍，因为电磁铁和电枢之间不可避免地存在气隙，这会显着增加磁路的磁阻。因此，在计算电磁铁时必须考虑气隙。

3、水龙头电磁铁的线圈有1350匝，流过电流I=12A，电磁铁的尺寸如图1所示。 3、电磁铁离衔铁1厘米处能举起多大的重量，经过重力作用后能承受多大的重量？

米。 3、电磁线圈

N. 和 I ∙ ω 的大部分用于通过气隙传导磁通量：I ∙ ω≈Hδ ∙ 2 ∙ δ。

磁化力 I ∙ ω = 12 ∙ 1350 = 16200 A。

由于 H ∙ δ = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B，则 Hδ ∙ 2 ∙ δ = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ 0.02。

因此，16200 = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ 0.02，即B = 1.012吨。

我们假设归纳法是 B = 1 T，因为 n 的一部分。 c. I ∙ ω 用于在钢中传导磁通量。

让我们用公式 I ∙ ω = Hδ ∙ 2 ∙ δ + Hс ∙ lс 来检查这个计算。

磁力线的平均长度为：lav = 2 ∙ (7 + 15) = 44 cm = 0.44 m。

B = 1 T (10000 Gs) 时的强度 Hc 由磁化曲线确定：

Hc = 260 A / m. I ∙ ω = 0.8 ∙ B ∙ 2 + 2.6 ∙ 44 = 1.6 ∙ 10000 + 114.4 = 16114 Av.

产生感应 B = 1 T 的磁化力 I ∙ ω = 16114 Av 实际上等于给定的 n。 v. I ∙ ω = 16200 Av.

铁芯和锥体的总截面积为：S = 6 ∙ 5 + 2 ∙ 5 ∙ 3 = 0.006 m2。

电磁铁从 1 cm 的距离会吸引重量为 F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S = 40550 ∙ 1 ^ 2 ∙ 0.006 = 243.3 kg 的电荷。

由于衔铁吸合后气隙几乎消失，电磁铁可承受更大的负载。在这种情况下，整个 n。 c. I ∙ ω 仅用于传导钢中的磁通量，因此 I ∙ ω = Hс ∙ lс； 16200 = Hs ∙ 44; Hc = 16200/44 = 368 A/cm = 36800 A/m。

在这样的电压下，钢几乎饱和，其中的感应约为 2 T。电磁铁以 F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S = 40550 ∙ 4 ∙ 0.006 = 973 kg 的力吸引电枢。

4、信号（闪光灯）继电器由一个圆形铁芯的铠装电磁铁1和一个阀式衔铁2组成，电磁铁通电后吸合和释放闪光灯3，使信号位打开（图1）。 4).

米。 4.装甲电磁铁

充磁强度为I∙ω=120Av，气隙δ=0.1cm，电磁铁总截面积S=2cm2。估计继电器的拉力。

电感 B 由使用等式 I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ 2 ∙ δ 的逐次近似确定。

让n。 c. Hc ∙ lc 为 15% I ∙ ω，即18 大道

那么 I ∙ ω-Hс ∙ lс = Hδ ∙ 2 ∙ δ； 120-18 = Hδ ∙ 0.2; Hδ = 102 / 0.2 = 510 A / cm = 51000 A / m。

因此我们找到归纳 B：

Hδ = 8 ∙ 10 ^ 5 V； B = Hδ / (8 ∙ 10 ^ 5) = 51000 / (8 ∙ 10 ^ 5) = 0.0637 T。

将 B 值代入公式 F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S 后，得到：

F = 40550 ∙ 0.0637 ^ 2 ∙ 0.0002 = 0.0326 公斤。

5. 直流制动电磁阀（图 5）有一个带有锥形止动器的活塞电枢。电枢和铁芯之间的距离为 4 cm。工作直径（具有圆形接触区域的铁芯）d = 50 mm。用 50 kg 的力将电枢拉入线圈。力的中线长度lav = 40 cm. 确定n。 pp. 和线圈电流，如果有 3000 匝。

米。 5. 直流制动电磁铁

电磁铁工作截面的面积等于直径d=5厘米的圆的面积：

S = (π ∙ d ^ 2) / 4 = 3.14 / 4 ∙ 25 = 19.6 cm2。

产生力 F = 50 kg 所需的感应 B 可从方程 F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S 中找到，

其中 B = √ (F / (40550 ∙ S)) = √ (50 / (40550 ∙ 0.00196)) = 0.795 T。

磁化力 I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ δ。

我们根据 15% I ∙ ω 的事实，以简化的方式确定钢 Hc ∙ lc 的磁化强度：

I ∙ ω = 0.15 ∙ I ∙ ω + Hδ ∙ δ； 0.85 ∙ I ∙ ω = Hδ ∙ δ； 0.85 ∙ I ∙ ω = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ δ； I ∙ ω = (8 ∙ 10 ^ 5 ∙ 0.795 ∙ 0.04) / 0.85 = 30,000 平均值。

励磁电流 I = (I ∙ ω) / ω = 30000/3000 = 10 A。