電磁鐵的工作原理與典型結(jié)構(gòu)

電磁鐵是利用載流鐵心線圈產(chǎn)生的電磁吸力來操縱機械裝置，以完成預(yù)期動作的一種電器。它是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的一種電磁元件。它廣泛應(yīng)用在自動控制的機械傳動系統(tǒng)，可以單獨作為一類電器，如牽引電磁鐵、制動電磁鐵、起重電磁鐵等，也可作為開關(guān)電器的一種部件，如接觸器、繼電器的電磁系統(tǒng)，斷路器的電磁脫扣器等。

電磁鐵主要由線圈、鐵心及銜鐵三部分組成，鐵心和銜鐵一般用軟磁材料制成。鐵心一般是靜止的，線圈總是裝在鐵心上。開關(guān)電器的電磁鐵的銜鐵上還裝有彈簧。

電磁鐵的結(jié)構(gòu)形式很多。按磁路系統(tǒng)形式可分為拍合式、盤式、E形和螺管式。按銜鐵運動方式可分為轉(zhuǎn)動式和直動式。結(jié)構(gòu)形式不同，電磁鐵的工作特性不同，適用的場合也不同。

當(dāng)電磁鐵的線圈未通電時，銜鐵在彈簧的作用下，與鐵心之間保持一個比較大的氣隙，這時銜鐵處于釋放位置狀態(tài)。當(dāng)線圈通電后，在線圈磁通勢的作用下，建立磁場，產(chǎn)生磁通，其中絕大部分磁通通過鐵心和銜鐵形成的閉合回路。這時鐵心和銜鐵被磁化，稱為極性相反的兩塊磁鐵，它們之間產(chǎn)生電磁吸力。當(dāng)吸力大于彈簧的反作用力時，銜鐵開始向著鐵心方向運動，同時，可以通過銜鐵來帶動其他機械裝置或部件，完成預(yù)期的自動化動作。當(dāng)線圈中的電流小于某一定值或中斷供電時，電磁吸力小于彈簧的反作用力，銜鐵將在反作用力的作用下返回原來的釋放位置。這就是電磁鐵的基本工作原理。

電磁鐵的種類很多，按其線圈電流的性質(zhì)可分為支流電磁鐵和交流電磁鐵。直流電磁鐵正常工作時，線圈中通過的是直流電，在穩(wěn)定狀態(tài)下鐵心中的磁通是恒定的，鐵心中沒有磁滯和渦流損耗，鐵心中部產(chǎn)生熱量。直流電磁鐵的鐵心和銜鐵由整塊軟鋼或電工純鐵制成。交流電磁鐵正常工作時，線圈中通過的是交流電，鐵心中的磁通是交變的，交變的磁通在鐵心中將會產(chǎn)生磁滯和渦流損耗，使鐵心中產(chǎn)生熱量。為了減少鐵損，鐵心和銜鐵采用硅鋼片疊成。

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