电磁铁吸力计算
电磁铁的设计计算
电磁铁的设计计算一.电磁铁的吸力计算1.曳引机的静转矩T=[（1-φ）Q·g·D/（2i）]×10-3式中：φ-------对重系数（0.4-0.5）g---------重力加速度9.8m/s2i----------曳引比Q---------额定负载kgD--------曳引轮直径mmT=[（1-Text1(3)）×Text1(0) ×9.8×Text1(1)/（2×Text1(2)）]×10-3= Text1(16) Nm2.制动力矩取安全系数S=1.75-2 取S= Text1(5)Mz=S·T= Text1(5)×Text1(16)= Text1(6) Nm3.电磁铁的额定开闸力u--------摩擦系数0.4-0.5,取0.45；Dz------制动轮直径Dz= Text1(8)mmF N == Text1(6)×Text1(11)×103/(Text1(7)×Text1(6)×Text1(9))= Text1(12)NL1，L2，L3所示详见右图4.电磁铁的过载能力F1----电磁铁的最大吸力；5.所需电磁铁的最大吸力F1=1.5F N =1.5×Text1(12)= Text1(13)N6.电磁铁的额定功率= Text1(14) W7.电磁铁的额定工作电压，设计给定U N =110 V8.额定工作电流= Text2(13) A9.导线直径的确定（电密J=5—6 A/mm2）J= Text2(1) A/mm2裸线= Text2(12) mm 绝缘后导线直径d’ = Text2(6) mm10.衔铁的直径（气隙磁密Bδ=0.9-1T）取Bδ= Text2(2) T= Text2(3)mm取d X = Text2(7) mm(结构调整)11.电磁铁的最大行程计算长度= Text2(4)mm12.电磁铁线圈匝数初值（后期计算的匝数必须大于初值）W1== Text2(5)匝二.线圈的结构设计1.线圈厚度b k，高度为L k线圈结构比取β= Text2(8)线圈厚度b k== Text2(10)mm高度=Text2(9)mm2.电磁铁窗口尺寸确定b=5b k/4= Text3(4) mmL D1=5L k/4= Text3(5) mm3.吸盘长度L2=2 L D1/5= Text3(0) mm4.线圈中径D m = d x +2c+b= Text2(7)+2×Text3(7)+ Text3(4)= Text3(6) mm5.根据结构确定线圈匝数= Text3(1) 匝ρ-----电阻率取Text3(11)×10-26.匝数初值确定误差计算= Text3(2)%若初值匝数与结构匝数>3% 应调整结构重新计算1-6项，即调整中径D m （应<3%，目的是保证电磁铁的功率）7.线圈匝数额定值= Text3(3)（匝）8.核算线圈槽满率= Text3(9) % (应≤85%)按计入填充系数= Text3(10)% （应≤75%）f t =0.5-0.57 (通过实验调整总结经验)9.根据结构确定电磁铁的行程（或按标准确定）δN = Text3(12) （注δN < δ）10.标准工作行程的电磁力= Text3(8) N (F应F1)11.结构设计具体的图纸设计12.线圈电阻= Text4(4) Ω13.电磁铁的实际功率损耗= Text4(0)W14.电磁铁的温升计算TDS=S1+ηm·S2α-------线圈的散热系数65°时α=12.04×10-4 W/cm270°时α=12.25×10-4 W/cm280°时α=12.68×10-4 W/cm2 （通常按80度计算）S1------线圈的外表面积S1= π·D1·L d= Text4(1) cm2S2------线圈的内表面积S2== Text4(2) cm2ηm-----散热系数，含金属骨架，ηm=1.7无骨架，ηm=0.9-1直接绕在铁芯上，ηm=2.4τ------线圈温升TD---- 通电率40%（升降电梯），自动扶梯取100%Text4(5)15.电磁铁的最低启动电压，电磁力计算按标准最低启动电压U80 =80%U N = Text4(7) V线圈电流= Text4(6)A16.80%的U N电磁吸力= Text4(9)NF80 > F N满足要求17.温升变化后，电磁力计算线圈温升为90°C时,电阻率ρ（90°C）=2.236×10-2Ωmm2/m= Text4(10)Ω电流= Text4(11)A= Text4(8)NF t > F N满足要求。
电磁铁磁感应强度及吸力计算(1)
滞回线窄，降低了磁化功率和磁滞损耗。C、高的饱和磁化强度 Ms 和低的剩余 磁感应强度 Br，这样可以节省资源，便于产品向轻薄短小方向发展，可迅速响 应外磁场极性（N‐S 极）的反转。D、此外，出于节省能源，降低噪声等方面考 虑，软磁材料还应具备低的铁损，高的电阻率，低的磁致伸缩系数等特征。
上式中，n′是磁介质表面的单位外法向矢量，第一项与体分布电流产生的磁矢
位表达式相同，第二项与面分布电流产生的磁矢位表达式相同。因此，磁化介质
所产生的磁矢位可以看作是等效体电流在真空中共同产生的。等效体电流和面电
流分别为
其中，n 是磁介质表面的外法向。这个等效电流叫做磁化电流，或叫束缚电流。 3、磁场强度
/
磷%：0.013；硅%：<0.050；铬%：<0.10.
2#增压阀
/
碳%：0.074；硫%：0.010；锰%：0.39；
/
磷%：0.011；硅%：<0.050；铬%：<0.10.
注：动铁芯、衔铁芯为铁基粉末冶金软磁材料。采用粉末冶金法制备复合软磁材
料，即将绝缘介质包覆于金属软磁粉末的表面，通过粉末冶金的方法制得软磁材
R dl
R dl R dl
a rcosθcosφ asinφ sinφ
a rcosθcosφ
rcosθ sinφ
rsinθ acosφ cosφ e dφ
rcosθsinφ
a rsinθcosφ dφ
由以上，得 P 点磁感应强度的解析解（精确解）表达式为：
电磁铁吸力的有关公式
电磁铁吸力的有关公式这里的所有的对象都应该是铁.1.F=B^2*S/(2*u0) 此式中,F=焦耳/厘米,B=韦伯/平方厘米,S= 平方厘米该式改变后成为:F=S*(B/5000)^2 此式中,F=Kg,B=高斯,S= 平方厘米当加入气隙后,F=(S*(B/5000)^2)/(1+aL) a是一个修正系数,一般是3--5,L是气隙长度.2.F=u0*S0*(N*i)^2/8(L^2)S0:空气隙面积 m^2N :匝数i :电流L :气隙长度3.F=(B^2*S*10^7)/(8*PI) 这个式子和第一个式子是相等的.当不存在气隙的时候,就应该是电磁铁在端面处所产生的力.1. u0就是μ0吧？2. 有这句话：“当加入气隙后...”，就意味着，原公式不是针对“空心线圈”？是吗？3. 我的理解是：上述公式是应用于“气隙比较于磁链长度相对较短的铁心线圈”。
如果不是针对"空心线圈",那么线圈内部的材质是什么呢?能在公式的哪里体现出来?应该在B里面体现出来.那么,我们是否可以这样做个假定,来匹配现在的情况?假定,悬浮体是一个通电圆导线,电流I,半径R.匀强磁场B垂直通过其所在平面.那么它所受到的力应该如何计算?由通电圆导线所形成的磁场,是否可以类比于悬浮磁体?假设电流I足够大,两者的半径R相等,从而达到两者所在平面的磁感应强度相等.那你的意思是：上述公式是针对"空心线圈"？若是，气隙如何定义？你的这个思路非常有趣。
让我慢慢来画一个图，配合这个思路。
(原文件名:思路非常有趣1.JPG)引用图片是这个意思吧？差不多就是这个意思.只不过两个线圈所产生的B不一样.而且右边线圈的半径要小于左边的线圈.作为第一步，我们可以将题目中的“磁铁”改成“铁块”，“电磁线圈”改成“无铁心电磁线圈”。
----------------------------------------------这样似乎更复杂了，因为“铁块”是被电磁线圈磁化产生磁性，才和电磁线圈产生力的，那“铁块被磁化”如何量化？下面说说我找的资料：库仑磁力定律：(原文件名:18864f550ffc2c29f8b9d79da17f2fa2.png)引用图片其中m1 m2是两个磁极的磁通量，单位韦伯，d是两磁极距离。
电磁铁吸力计算
电磁铁吸力计算
电磁铁吸力是指电磁铁施加电场作用在金属物体上产生的吸引力，电磁铁吸力受多种因素影响，主要有磁感应强度、空气障碍、材料类型、尺寸、工作循环等。
具体的计算方法如下：
①计算磁感应强度：磁感应强度取决于电磁铁的磁单位磁能积、外界磁场对金属物体的磁作用力等因素，一般用B=μH表示，其中μ为磁介质的磁导率，H为磁势的强度。
②计算空气障碍：由于电磁铁的磁头和金属物体之间可能存在空气空气障碍，因此空气障碍对电磁铁吸力有一定影响，可以用F=A2/2来计算障碍对电磁铁吸力的影响程度，其中A为障碍宽度，单位mm。
③计算材料类型：由于不同的金属材料具有不同的磁性，因此材料类型也将影响电磁铁吸力。
一般情况下，金属材料的磁性越强，其对电磁铁的吸力就越大。
④计算尺寸：由于电磁铁的大小不同，因此电磁铁的大小也会对其吸力产生影响，一般情况下，电磁铁越大，吸力就越大。
⑤计算工作循环：电磁铁的工作循环也会影响其吸力，一般情况下，电磁铁的工作循环越多，吸力就越大。
电磁吸力计算公式在直流电磁铁
电磁吸力计算公式在直流电磁铁直流电磁铁是一种通过电流激发的磁铁，其产生的磁场可以产生吸引或排斥其他磁性物体的力。
电磁吸力计算公式可以用来计算直流电磁铁产生的吸引力大小。
本文将详细介绍电磁吸力计算公式的原理和应用。
我们需要了解电磁吸力计算公式的基本原理。
根据安培定律和法拉第定律，当直流电流通过导线时，会产生一个磁场。
当这个磁场与其他磁性物体相互作用时，会产生吸引或排斥的力。
电磁吸力计算公式可以通过考虑导线的长度、电流强度和磁场强度来计算吸引力大小。
我们来看一下电磁吸力计算公式的具体表达式。
电磁吸力计算公式可以用以下方式表示：F = B * I * L其中，F代表吸引力的大小，B代表磁场强度，I代表电流强度，L 代表导线长度。
这个公式可以用来计算直流电磁铁产生的吸引力大小。
接下来，我们可以通过一个具体的例子来说明电磁吸力计算公式的应用。
假设有一个直流电磁铁，导线长度为10厘米，电流强度为3安培。
我们希望计算这个直流电磁铁产生的吸引力大小。
我们需要确定磁场强度的数值。
磁场强度可以通过电流强度和导线长度来计算。
假设磁场强度为2特斯拉。
接下来，我们可以将这些数值代入电磁吸力计算公式中，计算吸引力的大小。
F = 2特斯拉 * 3安培 * 10厘米通过计算，我们可以得到吸引力的大小为60牛顿。
这意味着这个直流电磁铁产生的吸引力大小为60牛顿。
除了计算吸引力的大小，电磁吸力计算公式还可以用来优化直流电磁铁的设计。
通过调整电流强度、导线长度和磁场强度，我们可以控制吸引力的大小。
这对于一些需要精确控制吸引力的应用非常重要。
电磁吸力计算公式还可以应用于一些实际工程问题中。
例如，在物流行业中，我们可以使用电磁吸力计算公式来设计吸盘式起重装置。
通过计算吸引力的大小，我们可以确定起重装置的最大承载能力，从而确保安全运输。
电磁吸力计算公式在直流电磁铁中起着重要的作用。
通过这个公式，我们可以计算直流电磁铁产生的吸引力大小，并且可以应用于优化设计和解决实际工程问题中。
电磁铁磁感应强度及吸力计算(1)
构成的平面为方位角 φ=0 的平面，计算比较方便。
圆电流 I 在 P（r，θ，0）点产生的磁感应强度 B 的大小为：
B 圆心 O 点与场点 P 之间的距离为：
µ Idl R 4π
r sinθcosθ
r sinθsinθ
r cosθ
r sinθ
cosθ
半径 a 矢量为:
π a sin 2 cosφ
π a sin 2 sinφ
24 0.45
Fe‐3.5Al
500 19000 1.51 24 0.47
Fe‐16Al
3000 55000 0.64 3.2 1.53
Permendur Fe‐50Co‐2V 650 6000 2.4 （珀明德铁 钴系高磁导 率合金）
仙台斯特合 Fe‐9.5Si‐5.5Al 30000 120000 1.1 金
二、磁介质的磁化
2 3sin θ
1、磁化强度 任何物质原子内部的电子总是沿轨道作公转运动，同事作自旋运动。电子运
动时所产生的效应与回路电流所产生的效应相同。物质分子内所有电子对外部所 产生的磁效应总和可用一个等效回路电流表示。这个等效回路电流称为分子电流， 分子电流的磁矩叫做分子磁矩。
在外磁场的作用下，电子的运动状态要产生变化，这种现象称为物质的磁化。 能被引起磁化的物质叫磁介质。磁介质分为三类：抗磁性磁介质；顺磁性磁介质； 铁磁性磁介质。这三类磁介质在外磁场的作用下，都要产生感应磁矩，且物质内 部的固有磁矩沿外磁场方向取向，这种现象叫做物质的磁化。磁化介质可以看作 是真空中沿一定方向排列的磁偶极子的集合。为了定量描述介质磁化程度的强弱，
软磁材料的主要特征是：A、高的初始磁导率µ 和最大磁导率µ 。这表明软磁 材料对外磁场的灵敏度高，其目的在于提高功能功率。B、低的矫顽力 Hc。这表 明软磁材料既容易被外部磁场磁化，又容易受外部磁场或其他因素退磁，而切磁
电磁铁的基本公式及计算
电磁铁的基本公式及计算1.磁路基本计算公式B =μH，φ=ΛIW，∑φ=0IW=∑HL, Λ=μS/LB—磁通密度(T);φ—磁通〔Wb);IW—励磁安匝(A);Λ一磁导(H);L一磁路的平均长度(m) }S—与磁通垂直的截面积(m2);H一磁场强度(A/m);μ一导磁率(H/m) ，空气中的导磁率等于真空中的导磁率μ0=0 .4π×10-8 H/m。
2，电磁铁气隙磁导的计算电磁铁气隙磁导的常用计算公式列于表“气隙磁导的计算公式”中。
表中长度单位用crn，空气中的导磁率μ0为0 .4π×10-8 H/m。
气隙磁导的计算公式3·电磁铁吸力基本计算公式 (1)计算气隙较小时的吸力为10210S392.0⨯=φF式中：F —电磁铁吸力(N)； φ—磁极端面磁通(Wb)； S —磁极表面的总面积(cm 2)。
(2)计算气隙较大时的吸力为10210)a S(1392.0⨯+=δφF式中：a —修正系数，约为3～5；δ—气隙长度（cm ）。
上式适用于直流和交流电磁铁的吸力计算。
交流时，用磁通有效值代入，所得的吸力为平均值。
例：某磁路如图所示。
已知气隙δ为0.04cm ，铁芯截面S 为4.4cm 2，线圈磁势IW 为1200安匝。
试求在气隙中所产生的磁通和作用在衔铁上的总吸力。
解：（1）一个磁极端面上的气隙磁导为000111004.04.4μμδμδ=⨯==S G 由于两个气隙是串联的，所以总磁导为G δ = G δ1/2=55μ0=55×0.4π×10-8=68.75×10-8（H ） (2)气隙中所产生的磁通为φδ=IW G δ =1 200×68.75×10-8 =8 .25×10-4 (Wb) (3)总吸力为)(1213104.425.8392.0210S 392.02102102N F =⨯⨯⨯=⨯⨯=δδφ 式中乘2是因为总吸力是由两个气隙共同作用所产生的。
电磁铁吸力计算
二、电磁铁型式: a）螺管式电磁铁;电磁铁相关知识（参考电磁铁设计手册）・、磁和电的关系:螺管綫圏的磁場d)P）b）盘式电磁铁：c）, d）舶合式电磁铁:e）I［式电磁铁；f）装甲螺管式电磁铁:g）E形电磁铁;应用举例：磁通和磁感应强度算磁場釣数皿关系时,用磁力綫的槪念也是暈淸楚的°在电磁場旣然是假定由許多磁力綫所构成的，那么猫述与#工学上規定.蒲过其一裁面頭0的磁力経数称为晶' 通常用符号@来表示。
磁通的单位为麦克斯韦（簡称麦）。
但是仅仅用磁通的多少，还不能确切地表达出磁場的强弱，必須用单位載面积上所流过的磁力綫数的多少，才能說明该处的磁場大小。
因此，規定单位截面积上穿过的磁力縊数称为磁感应强度，或磁通密度，用字母E表示。
磁感应强度B的单位为高瓠用公式表为：式中B——磁感应强度（高斯）；①——楼通（麦）；S——截面积（平方厘米）O应用上式于磁塢或磁鉄內部，貝要知遺某截面S中的磁通©为多少，就可計算出磁感应强度E来，反之亦然。
凡是磁通都要沿一定的路徑閉伞而成回路。
如果我們用一根鉄捧插入上节所述的螺管綾圈卡，另外再在铁棒两端用鉄条联成閉路。
那么，我們将发現在綫圈磁势相同的情况下,其磁通将比空心綫圈时大为增加，而且大部分的磁通都会集中地流入鉄棒和鉄条內，而沿鉄棒外其他路徑閉合的磁通非常之少。
垃是因为磁通通为鉄比通过空气IIS力小得多r冈此我們把鋼鉄之类的金属称作鉄磁物质，作为磁通路徑的鉄磁体叫做导磁体。
通常应用的电磁鉄，就是将経圈套在一定形状的号磁体上所构成的。
在这样的綫圈中，貝耍通进很小的激磁电流，就可以产生很强的磁場（卽很多磁通几产生强大的吸力。
磁势二磁通*磁阻磁势二电流哦圈的匝数e*R m do-8=iw磁阻的犬小与磁路的长度成正比，而与磁路载面积成反比（图2-8）,这个关系可表示为：為=缶（2-4）式中—磁阻（）/亨）；I——磁路长度（®米）；图2-8磁阻“——导磁系数（亨/厘米〉；S——磁路载面积（J®米2） «和反地，磁导的大小与诫面积成正比，而与畏度成反比, 共关系为：G」洋式中G------ 磁导（亨）；S——磁路截面积（厘米爹；I——礦路的长度（屋米）；“——尊磁系数（亨/庫米）o .导磁系数H是表示一个导磁体导磁能力的犬小，或者說导礎系数是…立方厘来物庾的磁导。