电磁铁介绍

日期:2018/6/21 23:49:22   浏览次数:152
      对于一件事物从不同角度去分析,可以找到不同的性质与特性。以下为了对电磁铁进行比较完整的描述,我们从尽可能多的角度进行分析。

  从能量角度去看:电磁铁,是一种换能器件。即把电能转换为机械能的装置。这也是电磁铁的本质特征。

  从机械角度去看:它也是提供机械动作的动力源之一。我们来看看机械动力源除电磁铁外还有那些,电机、气动系统、液压系统(其实气动还是液压是利用气泵液泵最终动力依然是电机提供)、发动机(无论是汽车、航空、航天发动机都是化学能转化机械能)、从这里可以看出能够供人类使用的机械动力源本就不多,并且受到使用环境场合的限制,大多数工业或民用使用最多的还是电机,这可能也是因为电能的使用和传输比较方便,人类把大多数的能源存在方式都转化为电能以供使用。但无论是哪一类电机直接输出动力方式是转动,而在需要平动的场合则必须配有转换机构。这样一来就大大降低系统的机械效率;由于是机械传动最终输出的平动速度与频率无法提高,再加上电机与转换机构本身的机械结构就不那么简洁,这使得电磁铁在一些平动距离不是很大,平动速度与频率有所要求的情况下有着不可替代的优势。

  从电气角度去看:电磁铁是一种大感性负载器件。无论是直流电磁铁还是交流电磁铁,都是由线圈与铁芯构成,这种结构决定了它的电感特性。线圈匝数越多,铁芯越粗,其电感越大,储能就越多,输出力量也越大,同时动作响应时间就越长,交流电磁铁的电压与电流的相位差就越大,电磁铁工作性能也就越不稳定。对于交流电磁铁来说,会在铁芯中产生涡流造成严重的铁损,因此交流电磁铁的铁芯是片状叠加制成,以减小涡流,这也是交流电磁铁外观都呈方形的原因。对于直流电磁铁来说,在通电时电流会缓慢上升至额定电流,这也就是响应时间存在的原因,断电瞬间电感反向放电,形成反向高压,对开关触点或电源造成反向冲击,在直流功率或自感量比较大或动作频繁的情况时,必须加用续流二极管或反向电流吸收的保护元件。

  从控制角度去看:电磁铁是一种状态控制器件。由于电磁铁结构简单,在电磁铁运动过程中无法做到输出力度、位置、速度的控制。即便利用闭环进行实时控制,控制效果也不尽如人意,而电磁铁对状态的响应则十分明确,到位与回位,以及多次反复后两个状态位置几乎不会发生改变。

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