電磁鐵就是利用磁路把電能轉(zhuǎn)化為磁能,再把磁能轉(zhuǎn)換成使動(dòng)鐵心作直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。電磁鐵通常是由激磁線圈,靜鐵心和動(dòng)鐵心三個(gè)主要部分組成。
按通過激磁線圈的電流分類,有直流電磁鐵和交流電磁鐵。
(1) 結(jié)構(gòu):按動(dòng)鐵心的形狀,主要有I形電磁鐵和T形電磁鐵。
直流電磁鐵因不存在磁滯渦流損失,故鐵心可用整塊鐵磁材料制成。動(dòng)鐵心常做成圓柱形,稱為I形電磁鐵或螺管式電磁鐵,與T形電磁鐵相比,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,行程短,可動(dòng)件輕,沖擊力小,氣隙全處在螺管線圈中,產(chǎn)生吸力較大。但直流電磁鐵要防止剩磁過大而影響正常工作。
交流電磁鐵通以交變電流時(shí),在鐵心中存在磁滯渦流損失。在小型電磁鐵上及電磁先導(dǎo)閥上,可使用整體I形電磁鐵。需要較大吸力的直動(dòng)式電磁閥上,為減小鐵耗發(fā)熱,常使用T形電磁鐵,其鐵心采用硅鋼片迭制而成,以減少鐵耗發(fā)熱。T形電磁鐵可動(dòng)件重量大,動(dòng)作時(shí)沖擊力大,但吸力大,行程大。
(2) 蜂鳴聲
對50HZ的交流電,每秒有100次吸力為零。動(dòng)鐵心因失去吸力而開始返回原位。但很短時(shí)間內(nèi),吸力又增加,動(dòng)鐵心又重新被吸合,形成動(dòng)鐵心振動(dòng),發(fā)出蜂鳴聲。預(yù)防措施是在電磁鐵的吸著面上設(shè)置分磁環(huán)。被分磁環(huán)包圍部分磁極中的磁通與末被包圍部分磁極中的磁通有時(shí)差,相應(yīng)產(chǎn)生的吸力也有時(shí)差,故任一瞬間動(dòng)鐵心的總吸力不會(huì)為零,可消振動(dòng)。分磁環(huán)的電阻越小越好(如黃銅,紫銅),但太小會(huì)使流過分磁環(huán)的電流過大,耗損大。設(shè)置分磁環(huán),自然降低了機(jī)械強(qiáng)度。因分磁環(huán)往往會(huì)斷裂,而使壽命降低。
直流電磁鐵不存在蜂鳴聲。
(3)吸力與行程的關(guān)系
電磁吸力與行程(即氣隙)的關(guān)系稱為吸力特性。彈簧力與重力之和行程和關(guān)系稱為反力特性。希望電磁鐵在任何行程下,吸力略大于反力,即能保證動(dòng)鐵心吸合,又避免動(dòng)作速度太快造成沖擊和反彈。這樣可避免觸頭熔焊和燒毀,以提高壽命。
直流電磁鐵的吸力與行程的平方成反比,行程大時(shí)吸力很小,即起動(dòng)力小。
交流電磁鐵的吸力特性曲線比較平坦,即行程大時(shí)也有較大的吸力。
(4) 起動(dòng)電流和保持電流
交流電磁鐵電壓一定時(shí),激磁電流的大小雖與線圈的電阻有關(guān),但主要受行程的影響。行程大,磁阻大,激磁電流也大。大行程時(shí)的電流稱為起動(dòng)電流,而吸著時(shí)的電流稱為保持電流,也稱勵(lì)磁電流。在大型電磁鐵中,起動(dòng)電流可達(dá)保持電流的10倍以上。小型電磁鐵的起動(dòng)電流也可達(dá)到保持電流2至4倍。若動(dòng)鐵心被卡住,起動(dòng)電流持續(xù)流過時(shí),線圈發(fā)熱厲害,甚至被燒毀。行程小的電磁先導(dǎo)閥就不容易燒毀。交流電磁鐵不宜頻繁通斷。壽命不及直流電磁鐵長。
當(dāng)電壓一定時(shí),直流電磁鐵的線圈電流僅取訣于線圈電阻,與行程大小無關(guān)。故動(dòng)鐵心被卡住時(shí)不會(huì)燒毀線圈。直流電磁鐵可頻繁通斷,工作安全可靠。但錯(cuò)接高電壓,流過電流過大時(shí),仍會(huì)燒毀線圈.