電磁鐵的原理-設(shè)計(jì)篇

電磁鐵的原理是通電產(chǎn)生磁吸力的一種電元器件，當(dāng)我們在學(xué)習(xí)中了解了多方面的電磁鐵之后，我們需要更多的了解特殊性的電磁鐵具有哪些功能。

這里所講述的常見的電磁鐵其設(shè)計(jì)原理：

電磁鐵的通電后產(chǎn)生磁場，通過可動產(chǎn)生導(dǎo)磁體，使得吸力大幅度增加。

根據(jù)以上原理，市場上一般把電磁鐵設(shè)計(jì)成推拉式、吸附式使用較多和轉(zhuǎn)角型電磁鐵。

一、推式電磁鐵設(shè)計(jì)概述：

當(dāng)線圈通電時(shí)，線圈產(chǎn)生磁場，磁化軛鐵的可動，（可動鐵芯與固定鐵芯）是電磁鐵與電磁線圈劃分主要判斷根據(jù)。從這里開始，就會演變各種各樣的電磁鐵。

1.推式或拉式電磁鐵，電磁鐵反裝或通電正負(fù)極改變。電磁鐵的固定鐵芯長度一般設(shè)計(jì)為線圈三分之一的長度，當(dāng)固定鐵芯產(chǎn)生磁吸力時(shí)，磁吸力需要克服可動鐵芯的重量，且可動鐵芯在固定鐵芯吸附力影響范圍內(nèi)才能吸過來，產(chǎn)生吸力，固定鐵芯與可動鐵芯最遠(yuǎn)響應(yīng)距離為此電磁鐵最長行程，如設(shè)計(jì)可動鐵芯通過彈簧或機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)位的情況下，還需考慮彈簧和機(jī)構(gòu)負(fù)載力量。

2.推拉保持式電磁鐵在特定的情況下做開關(guān)或止鎖的情況下，由于需要長期讓鐵芯固定某個(gè)位置，需要進(jìn)行長時(shí)間通電，在節(jié)能或特殊情況下斷電時(shí)會影響到設(shè)備的運(yùn)行，可采用永磁鐵的設(shè)計(jì)吸附住鐵芯，使得其斷電后任然固定鐵芯不會因?yàn)閺椈苫驊T性機(jī)構(gòu)復(fù)位。

3.噪音來源電磁鐵固定鐵芯與可動鐵芯是通過磁性相吸，產(chǎn)生一個(gè)推力或可動鐵芯產(chǎn)生一個(gè)拉力。這個(gè)吸附瞬間會產(chǎn)生碰撞，碰撞時(shí)會產(chǎn)生較大的噪音，如頻率較高，噪音更大?？梢栽诳蓜予F芯上增加彈簧和緩沖墊，也可以在固定鐵芯上增加緩沖墊、頻率較快的情況下可把彈簧裝置軛鐵內(nèi)部，使得彈簧工作穩(wěn)定。

二、吸附式吸盤電磁鐵原理與推拉電磁鐵是一樣的，我們直接把鐵芯丟掉，直接通過固定鐵芯來進(jìn)行吸附導(dǎo)磁材質(zhì)。

1.吸盤式電磁鐵把固定鐵芯設(shè)計(jì)在線圈外面，當(dāng)通電后固定鐵芯產(chǎn)生磁力，吸附鐵片鋼片等物體搬運(yùn)后斷電消磁放下鋼鐵片。

2.自保持式吸盤電磁鐵與保持式電磁鐵原理類似，需要長時(shí)間運(yùn)行，且考慮節(jié)能和斷電安全系數(shù)的情況下采用永磁鐵進(jìn)行吸附門鎖等，通電后固定鐵芯產(chǎn)生與永磁鐵磁極相斥的力，弱化永磁鐵的磁場，當(dāng)永磁鐵磁場消失時(shí)，磁力消失使得物體松開。

3.吸盤電磁鐵的行程和剩磁解決原理，吸盤的行程通常情況下是按照百分之百接觸吸附面，行程0mm的情況下吸附力是最大的。吸盤電磁鐵的磁場是底部產(chǎn)生磁場，中心的固定鐵芯為N級，那么S級為外形軛鐵。所以電磁鐵鐵產(chǎn)生1-2mm的行程吸附物體時(shí)，吸附力會大幅度削弱。吸盤電磁鐵通過導(dǎo)磁固定鐵芯后產(chǎn)生磁場，斷電后消磁會有殘留磁性在鐵芯上，如果通過頻率較高的情況下，較輕的物體還未脫離下次動作需求再次發(fā)出時(shí)會導(dǎo)致運(yùn)行異常。也會因?yàn)槭４庞绊懝ぷ鲿r(shí)效性，那么可以在鐵芯中間開槽放置彈簧，在消磁時(shí)借助彈簧施加額外物理力量使得物體脫落。

4.增加吸盤電磁鐵的力量也可以采用永磁吸盤，如永磁吸盤自身吸附力為5KG，通電固定鐵芯產(chǎn)生磁場，增大永磁鐵的磁場吸力。相反，當(dāng)電磁鐵遇到永磁鐵吸附件時(shí)，也可以按照以上原理設(shè)計(jì)，電磁鐵通電產(chǎn)生相斥力量，永磁鐵即可脫落，或電磁鐵產(chǎn)生的相斥力量大于本身永磁鐵的力量在增加排斥力使其脫落。

三、旋轉(zhuǎn)式電磁鐵的原理：

1.旋轉(zhuǎn)式電磁鐵通電后旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，這個(gè)角度根據(jù)鐵芯與固定鐵芯斜槽角度來判定。旋轉(zhuǎn)的角度通電后旋轉(zhuǎn)指定角度，根據(jù)需求增加彈簧進(jìn)行復(fù)位或持續(xù)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)時(shí)速度快，靈敏度高，如要求速度較低的情況下可采用減速步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。旋轉(zhuǎn)式電磁鐵使用場景較少，如有需要補(bǔ)充知識可給我們留言！