直流电磁铁的运动特性和动作时间

关于直流电磁铁的运动特性和动作时间第一页，共三十七页，编辑于2023年，星期二§4-1电磁铁的反力特性衔铁运动时作用在衔铁上的反力Ｆf

(或反力矩Ｍf

）与δ（或α）的关系第四章直流电磁铁的运动特性和动作时间第二页，共三十七页，编辑于2023年，星期二一、反力及其特性1、重力第三页，共三十七页，编辑于2023年，星期二2、弹簧第四页，共三十七页，编辑于2023年，星期二３、永磁力第五页，共三十七页，编辑于2023年，星期二二、反力特性取衔铁为分离体分析其上受力随δ变化规律，即可得到第六页，共三十七页，编辑于2023年，星期二*触点特性1、闭合状态：接触电阻—收缩电阻和膜电阻触点终压力2、断开过程极限燃弧电压Urh极限燃弧电流Irh足够的断开距离和断开速度3、闭合过程弹跳触点初压力和适宜的弹簧刚度4、触点磨损超行程：铁芯没有完全吸合，触点已接触第七页，共三十七页，编辑于2023年，星期二二、反力特性取衔铁为分离体分析其上受力随δ变化规律，即可得到如接触器：如继电器(JKM型）：第八页，共三十七页，编辑于2023年，星期二三、吸力特性-反力特性配合配合类型①

A点稳定衔铁的位移取决于IW

电流—位移对应电流变成位移信号

越接近，越灵敏第九页，共三十七页，编辑于2023年，星期二三、吸力特性-反力特性配合

调节器，如炭片调压器微小的电流变化即可得到足够大的位移变化②

③

开关电器类第十页，共三十七页，编辑于2023年，星期二2.电磁铁的基本参数①吸合值（IW）xh

使衔铁吸合的最小值

使衔铁返回到初始位置的最大值

通常Kfh<1

吸力、反力特性差异越大，

Kfh越小②释放值（IW）sf③返回系数第十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期二2.电磁铁的基本参数④额定值

⑤储备系数

开关电器

第十二页，共三十七页，编辑于2023年，星期二§4-2电磁铁的吸合过程及时间参数

接通电源衔铁吸合

需时间：

共同决定吸合过程的规律①电的过渡过程↘

②机械运动过程↗第十三页，共三十七页，编辑于2023年，星期二一、吸合过程电流变化规律①

δ不变，磁路不饱和

i按指数规律上升第十四页，共三十七页，编辑于2023年，星期二一、吸合过程电流变化规律

衔铁开始运动,δ变化②I增加到Icd，

③运动结束

对应吸合位置,i继续近指数上升④吸合时间txh

接通电路始→衔铁运动结束止

第十五页，共三十七页，编辑于2023年，星期二二、吸合触动时间计算1、线性情况代入上式

可见：未计入涡流影响，涡流使tcd’↑,

快动作电磁铁——用电阻率大的叠片式铁芯第十六页，共三十七页，编辑于2023年，星期二二、吸合触动时间计算2、非线性情况——一般情况i~ψ非线性,图解积分：第十七页，共三十七页，编辑于2023年，星期二三、吸合运动时间tyd´电过渡过程：机械运动过程：共同决定非线性方程组求解第十八页，共三十七页，编辑于2023年，星期二

能量增量法

动能变化

方程改写为:第一步：气隙分段第二步：计算一段时间

第十九页，共三十七页，编辑于2023年，星期二初速va=0

——可得vbΔx1距离内的平均速度走完Δx1用的时间问题：b点取在哪？Δx1段平均电流

满足，则b点取得对；否则，修正之第二十页，共三十七页，编辑于2023年，星期二第三步：如此将b点再向前进，······分为越多越正确第二十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期二图解积分法假设第二十二页，共三十七页，编辑于2023年，星期二近似公式法忽略导磁体和非工作气隙的磁阻，忽略漏磁和散磁，并假定反力为常数。式中：第二十三页，共三十七页，编辑于2023年，星期二§4-3减少吸合时间的方法

其中：为电的过渡过程时间为运动过程时间，第二十四页，共三十七页，编辑于2023年，星期二一、最优储备系数因为令得令得第二十五页，共三十七页，编辑于2023年，星期二二合理配合吸力—反力特性一般情况δ↓Fd↑很快δ大时Fd较小得不到大力加速δ小时Fd很大,撞击第二十六页，共三十七页，编辑于2023年，星期二双绕组：Wbc线细R大，保持绕组Wqd线粗R小，可大电流，起动绕组第二十七页，共三十七页，编辑于2023年，星期二三、减小衔铁的质量四、减小涡流

导磁体使用叠片五、加速线路

1、与线圈串电阻Rf

但必须及时提高U，使IW不变，才能使tcd↓第二十八页，共三十七页，编辑于2023年，星期二五、加速线路2、Rf∥C与W串联C在接通U时,第二十九页，共三十七页，编辑于2023年，星期二3、电压脉冲加速线路从磁链不变角度来看：

K1断开前K2断开后第三十页，共三十七页，编辑于2023年，星期二吸合延时电路第三十一页，共三十七页，编辑于2023年，星期二§4-4电磁铁的释放过程①②衔铁运动一、释放触动时间断电释放，略开关火花，i瞬间↓→0沿去磁曲线↓，各截面B均沿去磁曲线↓实际上有涡流，Ψ不可能瞬间↓到０第三十二页，共三十七页，编辑于2023年，星期二二、释放运动时间Tyd”由方程决定，Fdr为剩磁产生的吸力求出则与前类似可用图解积分法求得第三十三页，共三十七页，编辑于2023年，星期二三、延续释放的方法利用短路套简延时较小的δmin２改变剩余磁通3、延缓