直流电磁铁设计 共26 页 编写： 校对：
直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ（T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H= L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr =0 μμ 5、 磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。
6、磁感应强度的定义式B=qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=21 μ0nI 。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。
我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A K1= A A：输出的有效功 A0：电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G K2= A G=电磁铁重量。 A0：电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率，而且还取决于磁性材料的正确利用，电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数Kυ 每一类型的电磁铁，都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说，长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长，吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁，引入结构系数K J这个判据。
电磁铁相关知识 （参考电磁铁设计手册） 、磁和电的关系: 螺皆経圏的禺塢 、电磁铁型式: 电谶鉄的型式 磁桶若向 a）螺管式电磁铁;
b）盘式电磁铁； c）, d）拍合式电磁铁; e）n式电磁铁； f）装甲螺管式电磁铁; g）E形电磁铁； 应用举例： 电鈴的工作隔邂 磁通和磁感应強度 磁場旣然是假宦由許多磁力綫所构成的，郑么描述与計算磴場的数尽黄系时’用磁力耀的槪念也是最淸楚的门在电工半上規宜.矗吃撑二^积;S的磁力繙潼称为丽\通常用符号龙来表示U磁通的单位为麦克斯屯（簡称麦儿怛是仅仅用磁通的多少尸还不能确切地表达出磁場的强弱，必勿用单位載面积上斯洗过的磁力綫数的多少”才能說明該处的礁場大小〉因此，規定单位噩面租上寡过的磁力綫数称为磁感应靈度，或BS通密度，用字母E表示Q琳感应强度B的单位为高斯，用於式表％: B^S~ 式中B——磁感应强宦（高斯）； 必——硝通（麦）； S——戰面枳（平方厦米）e 应用上式于磁堀我磁歛內部』貝更如逍某裁面&中的镒通切为多少，就可計算出融感应强度占来，反之亦然。
凡是硝通都耍沿一定的路徑閉伞而成回賂。如果我們用一根鉄俸捕入上节所述的燥管踐圈卡，另外再在饌棒两端用鉄条联成閉路°那么，我們将发現在綫圈磴势相同的信况下，其1K通将比空心綫圈时大为增加，而且大都分的滋通都会集中地流入鉄棒和鉄条内'而沿鉄棒外碁他路徑閉合的磁通非常之少弋这是因也墜和a±t銚比通过空气阪力小僵多a因此我們把鋼鉄之类的金属称作鉄磁物质，作为磁通賂徑的鉄磁体叫做导磁体口 通常应用的电磁鉞，就是将経圈歩在一定形状的号做体上所构成的。衽这样的綫圈中'只耍通进很小的激礦电流J就可以产生很强的砸堀（即很多磁砸），产生强大的毀力。 磁势=磁通*磁阻 磁势二电流*线圈的匝数 C *R m*10-8=IW 磁阻的大小与磁胳的长度成;正此，而与硝路裁面积成反? 比〔图2-8）,这个关系可表示为： = （2-4） 式中心一磁阻（1/亨）； I——磁賂长度（厘二 米）； 4——导磁系数（亨/厘来”
程序设计风格指一个人编制程序时所表现出来的特点,习惯逻辑思路等. 在程序设计中要使程序结构合理、清晰，形成良好的编程习惯，对程序的要求不仅是可以在机器上执行，给出正确的结果，而且要便于程序的调试和维护，这就要求编写的程序不仅自己看得懂，而且也要让别人能看懂 源程序文档化 (1)标识符应按意取名。 (2)程序应加注释。注释是程序员与日后读者之间通信的重要工具，用自然语言或伪码描述。它说明了程序的功能，特别在维护阶段，对理解程序提供了明确指导。注释分序言性注释和功能性注释。序言性注释应置于每个模块的起始部分，主要内容有： ①说明每个模块的用途、功能。 ②说明模块的接口：调用形式、参数描述及从属模块的清单。 ③数据描述：重要数据的名称、用途、限制、约束及其他信息。 ④开发历史：设计者、审阅者姓名及日期，修改说明及日期。 功能性注释嵌入在源程序内部，说明程序段或语句的功能以及数据的状态。注意以下几点： ①注释用来说明程序段，而不是每一行程序都要加注释。 ②使用空行或缩格或括号，以便很容易区分注释和程序。 ③修改程序也应修改注释。 数据说明原则 为了使数据定义更易于理解和维护，有以下指导原则： (1)数据说明顺序应规范，使数据的属性更易于查找，从而有利于测试、纠错与维护。例如按以下顺序：常量寿命、类型说明、全程量说明、局部量说明。 (2)一个语句说明多个变量时，各变量名按字典序排列。 (3)对于复杂的数据结构，要加注释，说明在程序实现时的特点。 语句构造原则 语句构造的原则是：简单直接，不能为了追求效率而使代码复杂化。为了便于阅读和理解，不要一行多个语句。不同层次的语句采用缩进形式，使程序的逻辑结构和功能特征更加清晰。要避免复杂的判定条件，避免多重的循环嵌套。表达式中使用括号以提高运算次序的清晰度等等。 输入输出原则 输入和输出在编写输入和输出程序时考虑以下原则： (1)输入操作步骤和输入格式尽量简单。 (2)应检查输入数据的合法性、有效性，报告必要的输入状态信息及错误信息。 (3)输入一批数据时，使用数据或文件结束标志，而不要用计数来控制。 (4)交互式输入时，提供可用的选择和边界值。 (5)当程序设计语言有严格的格式要求时，应保持输入格式的一致性。 (6)输出数据表格化、图形化。 输入、输出风格还受其他因素的影响，如输入、输出设备，用户经验及通信环境等。 追求效率原则
日本新电元SHINDENGEN公司一直致力于高品质，长寿命电磁铁螺线管的设计和制造，为保障原厂品质，工厂一直坚持在日本本土生产，在外国没有代工或者加工工厂。新电元SHINDENGEN公司为世界著名电磁铁制造商！ 我们代理销售日本原装进口新电元Shindengen全系列电磁铁，螺线管，旋转马达，旋转电机，长期备库存，单价全国最低，交期最短，我们是大陆唯一优质新电元电磁铁特约销售商，特约售后服务代理商，提供专业的选型技术服务。我们的工程师为你提供贴心的技术咨询服务和设计选型服务和电磁铁培训知识！ 新电元SHINDENGEN电磁铁马达电机使用案列 LED高速固晶机，LED固晶机专用编带机，LED高速分光机，全自动大功率高速分光机，LED焊接机常用型号F13035HL,M192C-6V,F192C-6V,M250C33P M301C30P,F13035HL,M25031H, M192-24V, M194-6V,M194-12V,M194-24V,，激光焊机用旋转电磁铁：M30134181R, M40137142R,M40137147R 弹簧机检查机用旋转电磁铁：M40137142R，M120169R，M40137147R，M120170R 分色分光机升级版，包装编带机升级版，分色分光机，包装编带机，自动开关包装机，自动绕线机，自动绕线点焊机，零件测试包装机，背膜机推挽式电磁铁：M194C-24V,M194C-12V, M194C-6V，F194C-24V,F194C-12V,F194C-6V; 钽电容测试分选机、切脚成型机、贴片三极管测试编带机用日本新电元Shindengen旋转电磁铁M59031137R ,马达电机M59031137RL长寿命型; 全自动分选式赋能机电容器设备，电容生产检测设备用日本新电元Shindengen旋转电磁铁M59031137R ,马达电机M59031137RL长寿命型； 石英晶体谐振器简易自动编带机:F13035HL,M25031H 双针拉链机，门襟缝纫机，高速自动拼接橡筋车:F13035HL 商标自动剪折机用、超声波剪折机、剪折机、商标切唛机、织唛剪折机、超声波剪折机、润超剪折机、多功能剪折机用M25031H;票据鉴别仪、硬币机、验钞机、点钞机用F13035HL LED编带机, 电容编带机F13035HL,M25031H；票据鉴别仪、硬币机、验钞机、点钞机用F13035HL；声波大功率焊接机/广东超声波大功率焊接机用M060414H 我们的电磁铁是大陆同品牌,同款电磁铁中最便宜的。原装进口日本新电元Shindengen电磁铁，质量有保障。一、应用范围: 广泛 应用与办公自动化机械，医药和科学仪器仪表及轻工等行业。电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用。电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等。电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种：（1）牵引电磁铁——主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务。（2）起重电磁铁——用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料。（3）制动电磁铁——主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。（4）自动电器的电磁系统——如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等。（5）其他用途的电磁铁——如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。二、特点（1）微型电
第27讲程序设计与软件开发基础(一) 教学目标及基本要求 掌握逐步求精的结构化程序设计方法，初步掌握良好的程序设计风格的内涵，掌握算法的基本概念，理解面向对象程序设计的基本概念。 教学重点 逐步求精的结构化程序设计方法，算法的基本概念。 教学难点 面向对象程序设计的基本概念，算法的复杂度。 教学内容 程序设计的风格 结构化程序设计 面向对象程序设计 算法的基本概念 算法的复杂度 教学时间 1学时 7.1 程序设计概述 7.1.1程序设计的风格 1．程序设计风格 程序设计风格是指编写程序时所表现出的特点、习惯和逻辑思路。 程序设计的风格总体而言应该强调简单和清晰，程序必须是可以理解的。 主导的程序设计风格：“清晰第一，效率第二” 。 2．良好程序设计风格 （1）源程序文档化 ①符号名的命名 见名知意 名字不宜太长 不要使用相似的名字 不要使用关键字做标识符 同一个名字不要有多种含义 ②程序注释 序言性注释： 通常位于每个程序的开头部分，它给出程序的整体说明。主要描述内容包括：程序标题、程序功能说明、主要算法、接口说明、程序位置、开发简历、程序设计者、复审者、复审日期、修改日期等。 功能性注释： 一般嵌在源程序体之中，主要描述其后的语句或程序做什么。 ③视觉组织 在程序中利用空格、空行、缩进等技巧使程序层次清晰。 （2）数据说明的方法 ①数据说明的次序规范化：数据说明次序固定，便程序理解、阅读和维护，可以使 数据的属性容易查找，也有利于测试、排错和维护。 ②说明语句中变量安排有序化：当一个说明语句说明多个变量时，变量按照字母顺 序排序为好。
③使用注释来说明复杂数据的结构。 ④显式地说明一切变量。 （3）语句的结构 ①在一行内只写一条语句。 ②程序编写应优先考虑清晰性，除非对效率有特殊要求，即清晰第一，效率第二。 ③首先要保证程序正确，然后才要求提高速度。 ④避免使用临时变量而使程序的可读性下降。 ⑤避免采用复杂的条件语句和不必要的转移，尽量使用库函数。 ⑥数据结构要有利于程序的简化，程序要模块化，且要尽量使模块功能单一化，利 用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性。 ⑦尽量只采用3种基本控制结构来编写程序。 （4）输入和输出 ①对所有的输入数据都要检验数据的合法性以及检查输入项的各种重要组合的合理 性。 ②输入格式要简单，以使输入的步骤和操作尽可能简单。 ③输入数据时，应允许使用自由格式和缺省值。 ④输入一批数据时，最好使用输入结束标志。 ⑤以交互式方式输入、输出数据时，要在屏幕上有明确的提示符，数据输入结束时， 应在屏幕上给出状态信息。 ⑥当程序设计语言对输入格式有严格要求时，应保持输入格式与输入语句的一致性； 给所有的输出加注释，并设计良好的输出报表格式。 7.1.2 结构化程序设计 1．结构化程序设计的原则 自顶向下、逐步求精、模块化、限制使用GOTO语句。 （1）自顶向下 先总体，后细节；先全局目标，后局部目标。 （2）逐步求精 设计一些子目标作为过渡，逐步细化。 （3）模块化 把程序要解决的总目标分解为分目标，再进一步分解为具体的小目标，把每个小目标称为一个模块。 （4）限制使用GOTO语句 使用GOTO语句有时会使程序执行效率较高，但也容易造成程序混乱，程序不易理解、不易排错、不易维护，因而要尽量限制使用GOTO语句。 2．结构化程序的基本结构与特点 结构化程序的基本结构只有3种：顺序、选择和循环 （1）顺序结构 如图7-1所示,顺序结构是顺序执行结构。所谓顺序执行，就是按照程序语句行的自然 图7-1 顺序结构
编著 2014年12月8日
第一部分手工计算 一、计算反力特性 （一）、计算工作气隙值： 1、衔铁打开（即主触头打开，称a点）位置的工作气隙δa: δa = （β1+γ1）?Kg 1 2、动断辅助（桥式）触头断开（称b点）时的工作气隙δb： δb = δa－γ2 ?Kg 2 3、主触头刚接触（闭合，称c点）时的工作气隙值δc： δc = γ1 ?Kg 1 4、动合辅助触头刚接触（闭合，称d点）时的工作气隙δd： δd = γ 2 ?Kg 2 5、衔铁完全闭合位置（称e点）时的工作气隙δe： 取δe = 0.1mm；其中镀锌层厚度δ镀层= 2?12?10-6m = 24?10-6m；（二）、计算各位置反力，并作反力特性曲线（如图1.1所示）： 图1.1 反力特性曲线
1. 释放弹簧折算反力F fl 的特性曲线 F fl 实质是将释放弹簧初始反力Fs 0折算到铁芯中心线后的释放弹簧反力，其特性曲线是一条直线，从a 点到e 点。 ○1 δ= δa : F f1a = 3Kg Fso ○ 2 δ= δe : F f1e = [ Fso + 3)(C Kg e a s δδ-? ] 3 1 Kg ? ○3 F f1b 、F f1e 、F f1d 的反力则由F f1a 和F f1e 的连线，按比例（或相似三角形）求出； 2. 主触头刚接触（闭合）时的折算反力F f 2特性曲线 F f 2实质是将所有主触头的弹簧初始反力F 2O 和F 2Z 折算到铁芯中心线后的弹簧反力，其特性曲线是一条直线，从o 点到c 点 。 ○1 δ= δc : F f 2C = 110 1F n Kg ? ○2 δ= δe : F f 2e = 1 Z 11Kg F n ? ○ 3 F f 2d 的反力由 F f 2c 和 F f 2e 的连线按比例（或相似三角形）求出； 3、动合辅助触头折算反力F f 3 特性曲线 F f 3 实质是将所有动合辅助触头的弹簧初始反力 F 2O 和F 2Z 折算到铁芯中心线后的弹簧反力，其特性曲线是一条直线，从d 点到e 点。 ○1 δ= δd : F f 3d = 220 2F n Kg ? ○2 δ= δe : F f 3e = 2 Z 22Kg F n ? 4、动断辅助触头折算反力 F f 4 反力特性曲线
第一章常用低压电器 电器：电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。 根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。 定义：一种能控制电能的器件。 第一节电磁式低压电器的结构和工作原理 ●低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下电路的器件 ●高压电器：用于交流1200V、直流1500V以上电路的电器。 电力传动系统的组成： 1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。 特点：电流大 2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。 特点：电流小 ●任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。 一、低压电器的分类 1、按使用的系统
1）低压配电电器 用于低压供电系统。电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。（动动稳定性、热稳定性） 例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。 2）低压控制电器 用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等） 例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。 2、按操作方式 1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器 3、按工作原理 1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 ◆电磁式电器由感测和执行两部分组成。 感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。 执行部分：触点系统。 二、电磁机构
电磁阀原理图解 电磁阀原理上分为三大类：直动式、分步直动式、先导式。 一、直动式电磁阀 原理：常闭型通电时，电磁线圈产生电磁力把敞开件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把敞开件压在阀座上，阀门敞开。（常开型与此相反） 特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
二、分步直动式电磁阀 原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。 特点：在零压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较大，要求必须水平安装。
三、间接先导式电磁阀
原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在敞开件周围形成上低下高的压差，流体压力推动敞开件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔敞开，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动敞开件向下移动，敞开阀门。 特点：体积小，功率低，流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件 工作原理 电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。
直流电磁铁设计
直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ （T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H= L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr =0 μμ 5、 磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。
6、磁感应强度的定义式B= qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=2 1μ0nI 。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。
我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A K1= A A：输出的有效功 A0：电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G K2= A G=电磁铁重量。 A0：电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率，而且还取决于磁性材料的正确利用，电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数Kφ 每一类型的电磁铁，都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说，长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长，吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁，引入结构系数K J这个判据。
电磁铁设计
直流电磁铁设计
直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ （T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H= L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ= H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr =0 μμ 5、 磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。
6、磁感应强度的定义式B= qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=2 1μ0nI 。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。
我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A K1= A A：输出的有效功 A0：电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G K2= A G=电磁铁重量。 A0：电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率，而且还取决于磁性材料的正确利用，电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数Kφ 每一类型的电磁铁，都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说，长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长，吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁，引入结构系数K J这个判据。
设计直流电磁铁 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ（T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H= L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ=H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7 享/米 相对磁导率μr = μμ 5、 磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。 6、磁感应强度的定义式B= qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=2 1 μ0nI 。
面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。 我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏
磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 K 1= A A A ：输出的有效功 A0：电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 K 2= A G G=电磁铁重量。 A0：电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率，而且还取决于磁性材料的正确利用，电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。 11、结构系数K φ 每一类型的电磁铁，都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说，长行程的电磁铁比短行积的电磁 铁长，吸力大的电磁 铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁，引入结构系数K J 这个判据。 K φ= Q Q-初始吸力（kg ） δ-气隙长度（cm ） Q 正比于电磁铁的横截面；δ正比于电磁铁的轴向长度。 结构系数可以从设计的原始数据求得。 12、电磁铁工作的过渡过程
一丶电磁阀工作原理 ： 电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔都通向不同 的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体 就会吸引到哪边， 然后通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油 的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，通过油的 压力来推动油缸的活塞，活塞又会带动活塞杆，活塞杆带动机械装置 动。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。 二丶电磁阀的分类： 电磁阀按照气路数可分为：两位两通，两位三通，两位四通，两 位五通，另外电磁阀又可分为单电控和双电控，指的是电磁线圈的个 数，单线圈的称为单电控，双线圈的称为双电控，两位两通，两位三 通一般时是单电控 （单线圈） ， 两位四通， 两位五通可以是单电控 （单 线圈） ，也可以是双电控（双线圈） 。从工作原理上可分为三大类：直 动式、分步直动式、先导式。而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上 的区别又分为六个分支小类：直动膜片结构、分步直动膜片结构、先 导膜片结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。 1.两位两通电磁阀 （1）两位两通电磁阀工作原理：就是一个直通的开关阀，就跟普 通的阀门一样，只是手动的、气动的、电动的区别，电磁阀就是电动 的（通常是仪表电，24V 的。通常意义的电动阀应该是市电，220V 的） ，但明确的一点，它是两位式的，要么全开，要么全关。这个在 有些自动点火的点火枪的燃料管线上可以看到。?
2.两位三通电磁阀 （1）两位三通电磁阀简介：二位三通电磁阀是两个位置三个通 气口，其中一个为进气口（P） ，另两个为出气口（A/B)，当电磁阀得 电励磁是，P 和 A 通，失电时 P 和 B 通两位指阀芯有两个位置，三通 就是三个口，一个进气口，P 口，或者 1 口，一个工作口，2 口，一 个排气口，3 口。分为常开常闭。常开工作原理就是通电后，阀芯产 生动作，开启气路，断电之后阀芯复位，关闭气路。符号见下图。?
（2）两位三通电磁阀工作原理： 1 一进二出：(ZC2/31)当电磁阀线圈通电时，出介质端(2)第一路 ○ 打开，第二路(3)关闭；当电磁阀线圈断电时，出介质端第一路(2)关 闭，第二路(3)打开。 2 二进一出：(ZC2/32)当电磁阀线圈通电时，进介质端第一路(2) ○ 打开，第二路(3)关闭；当电磁阀线圈断电时，进介质端第一路(2)关 闭，第二路(3)打开；(此内阀两进口端前必需加单向阀)。 3 一进一出：常闭式(ZC2/3)‐‐‐当电磁阀线圈通电时，接口 2 通向 ○ 接口 1，接口 3 关闭；当电磁阀线圈断电时，接口 2 关闭，接口 1 通 向接口 3；常开式(ZC2/3K)当电磁阀线圈断电时，接口 3 通向接口 1， 接口 2 关闭； 当电磁阀线圈通电时， 接口 3 关闭， 接口 1 通向接口 2；?
1 程序设计与C语言简介
提高程序的质量 ? 可靠性? 易读性? 高效性? 可维护性 采用结构化程序设计方法 保持良好的程序设计风格
程序设计的步骤 ? 分析问题，建立数学模型? 确定数据结构 ? 确定算法，描述算法 ? 编制程序，调试程序 ? 运行结果
结构化程序设计方法 主要原则：?自顶向下?逐步求精?程序模块化?限制GOTO语句1)自顶向下：程序设计时应先从顶层设计，逐步使问题细化。 2）逐步求精：对复杂问题，应确定一些 子目标作为过渡，然后逐步细化。 3）程序模块化：将复杂问题总目标分解 为独立的小目标模块。 4）限制GOTO语句：取消或限制使用随意 转向语句。
面向对象程序设计方法 从客观世界固有的事物出发来构造系统 对象及对象之间的关系能够如实反映事物及其关系 特点 ?与人们的习惯与思维方法一致，便于解决复杂问题 ?可维护性好 ?可重用性好，缩短开发时间 ?稳定性好，易修改
良好的程序设计风格：? 程序采用模块化结构；? 以三种基本结构的组合来描述程序；? 有限制地使用转移语句；? 每个模块只有一个入口，一个出口；? 结构清晰，书写格式规范，易于阅读；? 重要语句增加注释；?变量命名规范、易于记忆。/*求两数之和*/#include
直流电磁铁设计 共 26 页 编写： 校对： 直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B=S Φ（T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H=L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ=H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr = μμ 5、 磁通Φ=M R NI
磁阻R M =s l 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。 6、磁感应强度的定义式B=qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=2 1μ0nI 。 8、磁效率 当电磁铁接上电源，磁力还不足克服反力，按0～2的直线进行磁化，达到期初始工作点2。当磁力克服反力使气隙减小直至为零时，工作点由2～3。断电后工作点由3～0。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。 我们的目的是使 Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。 面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 K 1=0A A A ：输出的有效功
一、引言 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 电磁铁有许多优点：电磁铁磁性的有无可以用通、断电流控制；磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数来控制；也可改变电阻控制电流大小来控制磁性大小；临朐昌盛磁电它的磁极可以由改变电流的方向来控制，等等。即：磁性的强弱可以改变、磁性的有无可以控制、磁极的方向可以改变,磁性可因电流的消失而消失。 电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车、电磁流量计等。电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型。如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种：（1）牵引电磁铁──主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务。（2）起重电磁铁──用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料。（3）制动电磁铁──主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的。（4）自动电器的电磁系统──如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等。（5）其他用途的电磁铁──如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等。
二、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B= S Φ （T ） 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A ） 3、磁场强度H=L NI （A/m ），建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率μ=H B 建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 μ0=4π×10-7享/米 相对磁导率μr = μμ 5、磁通Φ= M R NI 磁阻R M = s l μ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。 6、磁感应强度的定义式B= qv F ，磁感应强度与力的关系。 7、真空中无限长螺线管B=μ0nI 。对于长螺线管，端面处的 B=2 1 μ0nI 。 8、磁效率 图1-1 电磁铁工作循环图
1．绿色设计的定义 绿色设计(Green Design, GD) ,通常包括生态设计(Ecological Design, ED)、环境设计(Design for Environment)和生命周期设计(Life Cycle Design)或环境意识设计(Environmental Conscious Design, ECD)等，是指在产品的整个生命周期内，着重考虑其环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等)，并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等。 1．虚拟现实 虚拟现实(Virtual Reality, VR)是一种先进的计算机用户接口技术，它将人和外部世界隔离开来，通过给用户同时提供诸如视觉、听觉和触觉等各种直观、自然的实时感知交互手段，使用户具有身临其境的感觉，从而使人们能够更逼真地观察所研究的对象，更自然、更真实地与对象进行交互操作。 总结起未，虚拟现实系统具有以下几个基本特点: A．沉浸感(Immersion) B．交互性(Interaction) C．自主性(Autonomy) D．想象力(Imagination) E．多感知性(Multi perceives) 逆向工程技术(Reverse Engineering, RE)，也称反求工程、反向工程等，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程。 一般来说，逆向工程的工作内容主要包括产品造型数据反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业设计领域的实际应用中，主要包括以下几个方面: (1)数字化模型的检测(2)新型外观的设计，主要用于加快产品的改型或仿型设计(3)损坏或磨损外观造型的还原，如艺术品、文物的修复等。 通用设计(Universal Design) 又称全民设计、共用性设计，是无障碍设计的扩展，指产品或建筑等人造物品无须改良或特别设计就能为所有人使用。通用设计的产品在设计时基于身体有障碍人士的使用特点，使得其产品同时也能被所有人更容易的使用。 总体上说，将产品开发的流程分为寻找设计突破口、确定设计方案、实现设计创意和实现商业价值四个阶段。 1，寻找设计突破口2.确定设计方案3.实现设计创意4.实现商业价值 不同产品的设计程序也不尽相同，不存在唯一确定的设计程序，不过大多数设计工作在程序上却趋干一致，本讲义将此程序分为三个阶段，即需求问题化、问题方案化与方案视觉化。 1.需求问题化 2.问题方案化 3.方案视觉化 技术导向型产品的主要特征是，其核心、的获利能力基于它的技术性能或实现特定技术性能的能力。虽然这种产品也需要具有美学性和人机交互性，但顾客在购买这种产品时主要还是基于它的技术性能。对于技术驱动型产品的开发工作来说，工程或技术的要求是主要的，并主导着产品的开发工作。这样，工业设计的角色就限于对核心技术的包装，即设计产品外观和保证产品能向顾客传达它的技术功能和人机交互模式。 顾客导向型产品核心的获利能力来自于它的用户界面的质量和外观的美学性。这种产品与用户有很强的交互关系。对于开发人员来说.工业设计方面的考虑就比技术要求更重要。虽然工程设计对于决定这类产品的技术特征仍是很重要的，但
直流电磁铁设计 共26页 编写： ______________________ 校对： _______________________ 直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电 能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各
种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程，设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 1、均匀磁场B丄（T） S 2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A） 3、磁场强度日二寻（A/m）,建立了电流和磁场的关系。 该公式适用于粗细均匀的磁路 4、磁导率■二旦建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系 < H ^=4 n X 10-7享/米相对磁导率r='- #0 5、磁通①二巴 R M 磁阻R M二+ 这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率卩不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。
真空中无限长螺线管 B= — it °nl 。 2 磁效率 电磁铁工作循环图 当电磁铁接上电源，磁力还不足克服反力，按0~2的直线进行 磁化，达到期初始工作点2。当磁力克服反力使气隙减小直至为零时, 工作点由2?3。断电后工作点由3?0。 面积I 为断电后剩留的能量，面积H 为作功前电磁铁储存的能 量，面积皿为电磁铁作的功 6、 磁感应强度的定义式 B=—,磁感应强度与力的关系。 qv 7、 B=卩o nl 。对于长螺线管，端面处的
直流电磁铁设计共26 页 编写：
校对： 直流电磁铁设计 电磁铁是一种执行元件，它输入的是电能，输出的是机械能。电能和机械能的变换是通过具体的电磁铁结构来实现的。合理的电磁铁结构是能量变换效率提高的保证。电磁铁设计的任务是合理的确定电磁铁的各种结构参数。确定电磁铁的各种结构参数是一个相当复杂的任务，下面我们探讨确定电磁铁结构参数的一般方法。电磁铁吸合过程是一个动态过程,设计是以静态进行计算. 一、基本公式和一般概念 ?（TB=） 1、均匀磁场S2、磁势F=NI,电流和匝数的乘积（A）NI（A/m），H=建立了电流和磁场的关系。 3、磁场强度L该公式适用于粗细均匀的磁路 B建立了磁场强度和磁感应强度（磁通密度）的关系。 4、磁导率=? H?-7 = 10相对磁导率享/米×=4 π??r0?0NIΦ5、磁
通=R M l =R磁阻M s这称为磁路的欧姆定律，由于铁磁材料的磁导率μ不是常数，使用磁阻计算磁路并不方便，磁阻计算一般只用于定性。． F，磁感应强度与力的关系。6、磁感应强度的定义式B=qv7、真空中无限长螺线管B=μnI。对于长螺线管，端面处的01 nI。B=μ0ψ 2 8、磁效率 当电磁铁接上电源，磁力还不足克服反力，按0～2的直线进行磁化，达到期初始工作点2。当磁力克服反力使气隙减小直至为零时，工作
点由2～3。断电后工作点由3～0。 面积Ⅰ为断电后剩留的能量，面积Ⅱ为作功前电磁铁储存的能量，面积Ⅲ为电磁铁作的功。． 我们的目的是使Ⅰ和Ⅱ的面积最小，Ⅲ的面积最大。 面积Ⅰ表示电磁铁作完功后的剩磁，（1）减小面积Ⅰ可用矫顽力小的电铁。（2）提高制造精度，使吸合后气隙最小，但要防止衔铁粘住。面积Ⅱ表示作功前所储存的能量，在衔铁位置一定时，取决于漏磁通，漏磁通大，面积Ⅱ就大。 9、机械效率 A =K1A0A：输出的有效功 A0：电磁铁可能完成的最大功。 10、重量经济性系数 G = K2A0G=电磁铁重量。 A0：电磁铁可能完成的最大功。 K2不仅取决于磁效率和机械效率，而且还取决于磁性材料的正 确利用，电磁铁的类型和主要外形尺寸之间保持合理的比例关系。11、结构系数K φ每一类型的电磁铁，都有一定的吸力和行程。按最优设计方法设计的电磁铁重量最轻。一般来说，长行程的电磁铁比短行积的电磁铁长，吸力大的电磁铁比吸力小的电磁铁外径大。 为了按最小材料消耗率比较电磁铁，引入结构系数K 这个判据。J． Q =Kφ Q-初始吸力（kg） δ-气隙长度（cm）