起重电磁铁
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%,
即:TD%= tp /(tp+tn)×100%
tp为工作时间; tn为休止时间。 一个工作周期通常为10分钟左右。
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.
3.
4.
5.
6. 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。 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。 电磁力:电磁铁工作时电磁力的计算依据麦克斯韦方程。 磁路:磁路的计算满足基尔霍夫磁路定律。 吸力安全系数Kr的确定
根据不同的被吸物确定安全系数。
7.
8. Kr=F/G F:电磁吸力; G:额定吊运重量 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 电磁吸力的计算 μ0:真空导磁系数 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; Hi:分段磁路对应磁场强度; N:电磁线圈线圈匝数;
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 μ0S1 μrμ0S
μ0:空气导磁率; R=Rc0+Rc = —— + —— Rcg:工作气隙磁阻;Rc:铁芯、顶板和负载磁阻 δg:工作气隙;
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
起重电磁铁
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+……Gi)
铁芯高度总漏磁导
n1 2π 2 ln(L2/L1) GC = — ∑Hc × ————
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 U:工作电压,一般为DC; ρ:电阻率(20℃时); Sd:导线的截面积; IW:激磁磁势;
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 λ·S θ= ——— 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。
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