电磁铁原理及故障

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1、·+!·*01:68;16/<./0123;16/.87;8003;87*676=;80>4/?!"@4?#!""#机电工程!""#年第!"卷第#期电磁铁的结构、参数和常见的故障现象王小传，连理枝（杭州之江开关有限公司，浙江萧山#’’!#%）摘要：介绍了电磁铁的结构，吸力与电磁铁各参数的关系，材料的选择及常规现象与处理方法。关键词：电磁铁；结构；参数中图分类号：)*+,%文献标识码：-文章编号：’""’$%++（’!""#）"#$""+!$"#’电磁铁的结构!)’)’电流线圈在低压电器产品中，如断路器、

2、接触器、继电器、!"&)（%&’）!$%#!（拍合式）（!）电磁铁等，都使用电磁铁。电磁铁（./01234567802）一!"#)（!&’）!$%#!（!式）（!）般由铁心［静铁心（主极铁心）、动铁心（衔铁）］、线电压线圈的!计算式与式（!）、式（#）相同（因圈、分磁环（短路环，适用于交流电磁铁）、反作用力’为("&*，*"+，线圈电阻中长度+与’等有弹簧、磁轭等构成。$关，最后仍可化为&’等式）。电磁铁，按结构型式分，可分为：拍合式、!形!)!交流电磁铁式、.形式、螺管式、转动式等，较多使用的是拍合!

3、)!)’电流线圈式、!形、.形；按励磁方式分，可分为：直流和交流!!（!形）（%）!"#)（!&,’）$%#两大类；按其用途分，可分为：电流线圈和电压线圈!)!)!电压线圈两种（断路器的短路保护瞬动电磁铁、液压式脱扣器%!(-’"$的过载、短路保护线圈、电流继电器线圈等为电流线!"")!()·（最大，!形）（+）.’+0#!（#/）圈；欠电压胶扣器、分励脱扣器、电压继电器等为电!"%!压线圈）；按其工作制分，可分为：9:工作制、不间断(-’"$!"")’()·（平均，!形）（&）.’+0#!工作制、断续

4、周期工作制等。（#/）!"!吸力与电磁铁各参数的关系式中!———电磁铁铁心极面上的吸力!#$电磁铁的吸力：!"（’）(———线圈两端施加的电压!!"式中!———吸力&,———励磁电流的最大值#———磁通密度’———线圈的匝数$———铁心极面的截面积$———铁心极面的截面积!"———真空中的磁导率#———工作气隙由于#（#""%$）与&’或(（电压）等有关系，+———铁心的磁路长度因此，表现在直流电流或电压线圈上，吸力与电磁铁0———单位长度的漏磁导的参数略有不同。.———交流电的频率!)’直流电磁铁不论

5、是直流或交流，电压("&*，或("收稿日期：!""#$"%$!&万方数据作者简介：王小传（’(&!$），男，浙江萧山人，工程师，杭州之江开关有限公司总师办主任。机电工程!%%)年第!%卷第)期23415674589:834;<7458:6=7633<76=25=5,763>?8@!%A?@)!%%)·*)·!!!"（#$）!，均可化出励磁电流来。会污染环境，令操作人员难以忍受。为此，接触器等式（"）%式（#）可知：标准规定，在离有电磁铁机构的电器"&的地方，听到的噪音不大于#%’(，要求高的是相隔%-$

6、&噪音吸力&与#’或线圈两端的电压的平方成正比，不超过$%’(。与铁心的截面积(成正比，与静铁心、动铁心（衔铁）间的工作气隙的平方成反比。)交流电磁铁的分磁环#’和)是磁能源，当#’与)值不足时，磁通量*%+,的交流电，电流有"%%次过零点，此时电磁中值（!*+(）就小，这是因为#’*!$,，或)"铁的吸力为零，处于释放状态。过零后电流又上升，!*$-$$.’!。$,为磁阻，如果磁阻值一定，!值就至某值，吸力&恢复，电磁铁吸合。电流再过零，又与#’成正比了。再恢复，电磁铁一吸一放，就成了电铃。为了解决这

7、吸力&与电磁铁的工作气隙"的平方成反比，个问题，就在交流电磁铁的极面上嵌一个铜质（非磁气隙大，吸力小。当"为一定时，电磁铁整个吸合（释性物质）的分磁环（又称短路环）。嵌入分磁环后，铁放）过程是，"从某一定值到"*%，或者从"*%到心极面就分成两部分，一部分被分磁环包围，一部分"为某定值（前者为吸合，后者为释放）。工作气隙"不包围，通电时，通过分磁环包围极面的磁通!"滞""后于未被包围极面磁通!!一个角度，它们各自形成决定在此气隙中的磁阻值，因为$,*·。当铁#%(的吸力&"和&!不同，&"和&!的合力—

8、——铁心极心的尺寸已定，(也成常数，则"大，$,大，要保持面的总吸力，不会在电流过零时等于零，而是在某一足够的磁通!值，当’不变时，势必增大励磁电流最大值与最小值之间周期性地变化。只要做到最小#。反过来，铁心已吸合，"*%，此时$,最小，#’中，的吸力大于弹簧的反作用力，就可以消除铁心的抖励磁电流#最小。倘使电磁铁已闭合，由于铁心极动（振动）。面不平，或有尘埃，甚至水蒸气附着于极面，电磁铁$电磁铁铁心用材料就处于未完全吸住，便有因抖动产生的