起重电磁铁

1.通电持续率：电磁铁的工作状态为反复短时工作制，基本型电磁铁通电持续率为50-60%，高频电磁铁通电持续率为75%，一个工作周期通常为10分钟左右。

即：TD%= tp /(tp+tn)×100%

tp为工作时间； tn为休止时间。

电磁铁从通电吊起被吸物、送到目的地，到释放被吸物的整个一段时间为工作时间tp；返回原来位置的时间为休止时间tn；一个周期是工作时间与休止时间之和。即在一个工作周期内有tp的时间通电用来吊运的，另有tn的时间用于停电放料后返回原来吸料场地。电磁铁使用时，请按额定TD执行，若超标准长期使用，会使电磁铁温升过高，影响电磁铁使用寿命。

2.绝缘：电磁铁线圈两引出线与顶盖外壳之间的电阻称为绝缘电阻。冷态绝缘电阻不小于10ＭΩ。

3.耐压：耐压是指在电磁铁线圈与顶盖外壳间施加工频3000V高电压，持续一分钟，无击穿、闪络等现象，即认为电磁

铁对地绝缘正常。

4.电磁力：电磁铁工作时电磁力的计算依据麦克斯韦方程。

5.磁路：磁路的计算满足基尔霍夫磁路定律。

6.吸力安全系数Kr的确定

根据不同的被吸物确定安全系数。

Kr=F/G

F：电磁吸力； G：额定吊运重量

7.电磁吸力的计算

F=(B^2)S/2μ0…………………………⑵

F：电磁力； B：气隙磁密；

S：磁极与负载接触面积

μ0：真空导磁系数

8.结构设计

首先需对所设计的产品进行结构确认，根据被吸物的工艺技术资料，产品的外形结构；并根据电磁铁的原理确定具体的磁路结构形态。

根据电磁场理论和经验合理地选择B值和S值，确定主磁路中铁芯的截面积具体尺寸。具体结构设计是根据生产现场需要选定的。并依据磁通连续性原理，铁芯内的磁通与顶板中的磁通大致相等，即Φ01=Φ02,而Φ=BS，由此可确定磁轭板的厚度结构。

9.磁路计算

起重电磁铁线圈的结构确定后，磁路就对应地确定了。

根据基尔霍夫磁路第一第二定律，进行磁路的分段计算：

IN=∑HiLi

I：电磁线圈励磁电流；

N：电磁线圈线圈匝数；

Hi：分段磁路对应磁场强度；

Li：分段磁路对应长度。

10.起重电磁铁线圈磁路磁阻计算：

δg L

R=Rc0+Rc = —— + ——

μ0S1 μrμ0S

Rcg：工作气隙磁阻；Rc：铁芯、顶板和负载磁阻

δg：工作气隙；μ0：空气导磁率；

μr：铁芯、顶板和负载的相对导磁率；

S1：磁极的有效工作面积； L:磁路长度

S：铁芯、顶板和负载的等值截面积。

11.磁通、磁密的计算：

∑IN

Φ = ———— = Φg + ΦL

R

Φ：主磁通量；Φg ：气隙消耗磁通；

ΦL：电磁线圈、负载铁磁磁路消耗的磁通。

由Φ=BS 可知 B=Φ/S

气隙工作磁密：Bg=Φg/Sg

12.电磁线圈漏磁计算

工作面磁导

G01=G02=……=Gi=n1Sg1/δg (n1为系数）

串联磁极总磁导

∑G0 = ( G0×G02×......Gi ) *G01/(G0＋G02＋ (i)

铁芯高度总漏磁导

n1 2π

GC = —∑Hc × ————

2 ln(L2/L1)

磁极端漏磁系数

σ1 = 1 + GLj/ ∑G0

铁芯、轭铁端漏磁系数

σ2 = 1 + (GLj+GLc)/ ∑G0

漏磁系数σ1、σ2随气隙变化而变化，气隙δg越大，漏磁系数越大。制作定型的电磁线圈，漏磁导是常量。

13.线圈计算(a)

电磁线选用与负载温度，线圈发热、散热有关。

Sd=IWρLp/U

Sd:导线的截面积；

U：工作电压，一般为DC；

IW：激磁磁势；

ρ：电阻率（20℃时）；

Lp：线圈的每匝平均长度。

欧姆定律： I=U/R

电阻定律： R=ρL/S =ρWLp/S

电功率：P=UI=U^2/R

14.电磁线圈温升的工程计算法

P·TD

θ= ———

λ·S

P：电磁线圈消耗的功率；

TD：通电持续率；

λ:散热系数；

S：单位时间内的散热面积。