直流电磁铁设计计算表
（原创版）
目录
1.直流电磁铁的设计目标参数
2.直流电磁铁的设计流程
3.直流电磁铁的计算公式
4.直流电磁铁的线圈电流计算
5.直流电磁铁的电磁力计算公式
6.直流电磁铁的铁芯材料选择
7.直流电磁铁的散热措施
正文
直流电磁铁设计计算表是电磁铁设计的重要工具，它能帮助工程师确定电磁铁的各项性能参数，以满足实际应用的需求。下面我们将详细介绍直流电磁铁的设计计算过程。
1.直流电磁铁的设计目标参数
电磁铁的设计目标参数主要包括推力、最大行程、工作电压和工作电流。这些参数的确定需要考虑电磁铁的实际应用场景和性能要求。例如，如果电磁铁用于起重机，那么推力需要足够大；如果电磁铁用于精密控制，那么最大行程和工作电压需要足够小。
2.直流电磁铁的设计流程
直流电磁铁的设计流程主要包括确定设计目标参数、选择电磁铁的结构形式、计算电磁铁的磁势、计算线圈电流、计算电磁力、确定铁芯材料和设计散热措施等步骤。
3.直流电磁铁的计算公式
直流电磁铁的磁势计算公式是 F=ni，其中 F 是磁势，n 是线圈匝数，i 是线圈中的电流。根据磁势可以计算出电磁铁的电磁力，电磁力的计算公式是 F=B*A，其中 B 是磁感应强度，A 是电磁铁的有效吸力面积。
4.直流电磁铁的线圈电流计算
线圈电流的大小取决于电磁铁的工作电压和线圈的电阻。线圈电阻的计算公式是 R=U/I，其中 R 是线圈电阻，U 是工作电压，I 是线圈电流。根据线圈电阻和线圈匝数可以计算出线圈的直径，线圈直径的计算公式是D=sqrt(4*R*n)。
5.直流电磁铁的电磁力计算公式
根据磁势可以计算出电磁铁的电磁力，电磁力的计算公式是 F=B*A，其中 B 是磁感应强度，A 是电磁铁的有效吸力面积。
6.直流电磁铁的铁芯材料选择
铁芯材料的选择对电磁铁的性能有重要影响。一般选择导磁性能好的材料，如纯铁、硅钢片等，可以增加电磁铁的吸力。
7.直流电磁铁的散热措施
直流电磁铁在工作过程中会产生热量，如果热量不能及时散发，可能会导致电磁铁过热，影响其使用寿命。因此，需要设计合理的散热措施，如风扇散热、水冷散热等。
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。
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
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。熟练掌握电磁吸力计算公式的原理和应用，对于理解和应用直流电磁铁有着重要的意义。
直流电磁铁设计计算表 （原创版） 目录 1.直流电磁铁的设计目标参数 2.直流电磁铁的设计流程 3.直流电磁铁的计算公式 4.直流电磁铁的线圈电流计算 5.直流电磁铁的电磁力计算公式 6.直流电磁铁的铁芯材料选择 7.直流电磁铁的散热措施 正文 直流电磁铁设计计算表是电磁铁设计的重要工具，它能帮助工程师确定电磁铁的各项性能参数，以满足实际应用的需求。下面我们将详细介绍直流电磁铁的设计计算过程。 1.直流电磁铁的设计目标参数 电磁铁的设计目标参数主要包括推力、最大行程、工作电压和工作电流。这些参数的确定需要考虑电磁铁的实际应用场景和性能要求。例如，如果电磁铁用于起重机，那么推力需要足够大；如果电磁铁用于精密控制，那么最大行程和工作电压需要足够小。 2.直流电磁铁的设计流程 直流电磁铁的设计流程主要包括确定设计目标参数、选择电磁铁的结构形式、计算电磁铁的磁势、计算线圈电流、计算电磁力、确定铁芯材料和设计散热措施等步骤。 3.直流电磁铁的计算公式
直流电磁铁的磁势计算公式是 F=ni，其中 F 是磁势，n 是线圈匝数，i 是线圈中的电流。根据磁势可以计算出电磁铁的电磁力，电磁力的计算公式是 F=B*A，其中 B 是磁感应强度，A 是电磁铁的有效吸力面积。 4.直流电磁铁的线圈电流计算 线圈电流的大小取决于电磁铁的工作电压和线圈的电阻。线圈电阻的计算公式是 R=U/I，其中 R 是线圈电阻，U 是工作电压，I 是线圈电流。根据线圈电阻和线圈匝数可以计算出线圈的直径，线圈直径的计算公式是D=sqrt(4*R*n)。 5.直流电磁铁的电磁力计算公式 根据磁势可以计算出电磁铁的电磁力，电磁力的计算公式是 F=B*A，其中 B 是磁感应强度，A 是电磁铁的有效吸力面积。 6.直流电磁铁的铁芯材料选择 铁芯材料的选择对电磁铁的性能有重要影响。一般选择导磁性能好的材料，如纯铁、硅钢片等，可以增加电磁铁的吸力。 7.直流电磁铁的散热措施 直流电磁铁在工作过程中会产生热量，如果热量不能及时散发，可能会导致电磁铁过热，影响其使用寿命。因此，需要设计合理的散热措施，如风扇散热、水冷散热等。
直流电磁铁线圈匝数设计计算表 （实用版） 目录 一、引言 1.1 背景介绍 1.2 直流电磁铁的定义和应用 1.3 线圈匝数计算的重要性 二、直流电磁铁线圈匝数计算方法 2.1 磁场强度和导磁率的概念 2.2 线圈匝数计算公式 2.3 线圈材料选择 2.4 线径和层数的确定 2.5 线圈全长和电磁铁尺寸的确定 三、线圈匝数计算的实际应用案例 3.1 应用背景和要求 3.2 技术标准和材料选择 3.3 线圈匝数计算过程 3.4 实施结果和分析 四、线圈匝数计算的挑战和展望 4.1 计算过程中的不确定性 4.2 线圈匝数计算的优化方向 4.3 展望未来的发展趋势
正文 一、引言 1.1 背景介绍 电磁铁是一种利用电流在导线中产生的磁场来实现磁性吸附和释放 的设备。在工业生产和科学研究中，电磁铁被广泛应用于起重、牵引、制动、磁性材料加工等领域。直流电磁铁是其中一种常见的类型，其磁性的强弱与线圈的匝数密切相关。 1.2 直流电磁铁的定义和应用 直流电磁铁是指通过直流电流产生磁场的电磁铁。与交流电磁铁相比，直流电磁铁的磁场稳定性更好，因此在一些需要稳定磁场的应用场景中更为常见。例如，在磁性材料加工、永磁电机等领域，直流电磁铁被广泛使用。 1.3 线圈匝数计算的重要性 线圈匝数是影响直流电磁铁磁性强弱的重要因素。合理的线圈匝数设计可以提高电磁铁的磁性能，从而实现更高效的磁性吸附和释放。因此，对直流电磁铁线圈匝数进行科学计算具有重要的实际意义。 二、直流电磁铁线圈匝数计算方法 2.1 磁场强度和导磁率的概念 磁场强度是指单位面积上通过的磁力线数量，单位为安培/米（A/m）。导磁率是指材料在磁场中的磁化程度，单位为亨利每米（H/m）。 2.2 线圈匝数计算公式 线圈匝数的计算公式为：N = (B * H) / (μ * I)，其中 N 为线圈 匝数，B 为磁场强度，H 为导磁率，μ为线圈材料的相对磁导率，I 为线圈中的电流。 2.3 线圈材料选择
直流电磁铁线圈匝数设计计算表 摘要： 一、引言 1.1 直流电磁铁的概述 1.2 直流电磁铁线圈匝数设计的重要性 二、直流电磁铁线圈匝数设计计算表 2.1 线圈匝数计算公式 2.2 设计参数及其对电磁铁性能的影响 2.2.1 出力 2.2.2 行程 2.2.3 操作频率 2.2.4 工作电压 2.2.5 技术标准 2.2.6 铁磁材料和材料等级的选择 三、线圈匝数设计计算实例 3.1 实例参数 3.2 计算过程 3.3 结果分析 四、线圈匝数设计计算的注意事项 4.1 线圈材料的选择 4.2 线径的确定
4.3 线圈缠绕层数的选择 4.4 外电压对线圈全长的影响 五、结论 5.1 直流电磁铁线圈匝数设计计算的重要性 5.2 设计计算过程中的注意事项 5.3 对未来发展的展望 正文： 一、引言 1.1 直流电磁铁的概述 直流电磁铁是一种利用直流电流通过线圈产生磁场，从而实现吸铁或磁性材料运动的设备。它广泛应用于机械制造、自动化设备、磁性材料分选等领域。直流电磁铁的性能与线圈匝数、电流、铁磁材料等参数密切相关。 1.2 直流电磁铁线圈匝数设计的重要性 线圈匝数是直流电磁铁设计中的重要参数，它直接影响到电磁铁的磁场强度、吸力、能耗等性能。因此，合理地设计线圈匝数对于提高直流电磁铁的性能具有重要意义。 二、直流电磁铁线圈匝数设计计算表 2.1 线圈匝数计算公式 线圈匝数的计算公式为： = (B * L * F) / (μ * I) 其中，N 为线圈匝数，B 为磁场强度，L 为线圈长度，F 为操作频率，μ 为导磁率，I 为线圈电流。
2.2 设计参数及其对电磁铁性能的影响 2.2.1 出力 出力是电磁铁的重要性能指标，它与线圈匝数、电流、铁磁材料等有关。合理的线圈匝数设计可以提高电磁铁的出力。 2.2.2 行程 行程是指电磁铁从开始吸合到完全吸合的距离。合理的线圈匝数设计可以减小行程，提高电磁铁的响应速度。 2.2.3 操作频率 操作频率是指电磁铁在单位时间内进行吸合和释放的次数。高频率的操作要求线圈匝数设计合理，以降低能耗和提高电磁铁的寿命。 2.2.4 工作电压 工作电压是线圈电流的来源，影响线圈匝数的设计。合理的线圈匝数设计应根据工作电压选择合适的线径和缠绕层数。 2.2.5 技术标准 技术标准是对电磁铁性能的约束条件，如电磁干扰、能耗等。线圈匝数设计应符合相关技术标准。 2.2.6 铁磁材料和材料等级的选择 铁磁材料的选择对电磁铁的性能影响很大，不同材料等级的磁性能、价格等存在差异。线圈匝数设计应根据实际需求选择合适的铁磁材料和材料等级。 三、线圈匝数设计计算实例 本文以一个直流电磁铁为例，给出线圈匝数设计计算的实例。假设该电磁铁需要产生100mT 的磁场强度，线圈长度为10cm，操作频率为100Hz，
DEANG 德昂电子科技 为了选择既经济又实用的电磁铁,烦请您填写下列相关的数据,我们会在最短的时间内提供解决方案及样品。 公司名称（全名）:___________________ 地址：_______________________________________ 联系人及手机：____________________ 电话：____________________传真：____________________ 其它联系方式（EMAIL/QQ等）：____________________ □以前一直有在使用该产品（请“√”选）□新开发产品用 一．电气参数 1．电压规格:（二选一） □交流AC : ___________V（是指额定电压） □直流 DC : ____________V（是指额定电压） 2.电流规格 :（可选项） 允许最小电流：______A，允许最大电流：______A 3.线圈电阻:（可选项） 要求电阻值: _________Ω。 二. 产品性能: 1．工作环境温度：____℃ 2．湿度要求：_________%RH（也可填：常规环境湿度，潮湿，非常干燥，置于液体内） 3．工作频率：（二选一） □连续工作：(通电在5分钟以上,设定为连续通电) □通,断工作时间：通电时间ON____ 秒,断电时间OFF___秒或工作频率_________（次/毫秒/秒/分） 4．工作方式 □通电后拉动机构做功 □通电后推动机构做功 5．力/行程特征: 总行程______mm. 行程在______mm时力量______克（通电初始力） _______________________________________ (特殊要求：其它行程及力量要求) 6．是否需要弹簧复位功能：□需要□不需要□或弹簧复位力度要求_____克 三. 产品结构要求: 框架形:长_____ *宽_____ *高_____或圆柱形：外径_____ *长_____（单位：mm） 其它尺寸要求（如：工作端打孔/铣槽/攻螺纹等）： （补充：如方便请尽可能提供合格产品或应用的：样品/照片/图纸/检测方法/试验方案等） 成功源自专业，品质铸就未来！德昂竭诚为您服务！
直流电磁铁线圈匝数设计计算表 （最新版） 目录 一、引言 1.1 背景介绍 1.2 直流电磁铁的定义与原理 1.3 线圈匝数设计的重要性 二、直流电磁铁线圈匝数计算方法 2.1 磁场强度与导磁率的关系 2.2 线圈匝数计算公式 2.3 线圈材料选择 2.4 线圈长度与层数的确定 三、线圈匝数设计影响因素 3.1 电磁铁出力与匝数关系 3.2 操作频率与匝数关系 3.3 工作电压与匝数关系 3.4 铁磁材料选择与匝数关系 四、技术服务合同与商业委托 4.1 技术服务合同的内容 4.2 商业委托的实施流程 五、结论 5.1 线圈匝数设计对直流电磁铁性能的影响
5.2 线圈匝数设计的实际应用案例 正文 一、引言 1.1 背景介绍 直流电磁铁是一种利用直流电流通过线圈产生磁场，从而实现吸铁或磁性材料固定等功能的设备。在工业生产和日常生活中，直流电磁铁被广泛应用于起重机、磁性分离器、磁性吸附器等机械设备中。 1.2 直流电磁铁的定义与原理 直流电磁铁是一种利用直流电流通过线圈产生磁场的设备。当直流电流通过线圈时，会在线圈周围产生磁场，磁场的强度与电流的大小、线圈的匝数以及线圈的材料有关。电磁铁的原理是利用磁场对铁磁性材料产生吸力或磁力，从而实现吸铁或磁性材料的固定。 1.3 线圈匝数设计的重要性 线圈匝数是直流电磁铁设计中一个重要的参数，它直接影响到电磁铁的磁场强度、吸力以及性能。因此，如何合理地设计线圈匝数，是提高直流电磁铁性能的关键。 二、直流电磁铁线圈匝数计算方法 2.1 磁场强度与导磁率的关系 磁场强度与导磁率成正比，而导磁率是铁磁材料的一种特性，表示在磁场作用下，铁磁材料内部磁感应强度与磁场强度之比。通常情况下，导磁率的单位为 H/m（亨利每米）。 2.2 线圈匝数计算公式 线圈匝数的计算公式为：N = B * L / (μ * I) 其中，N 为线圈匝数，B 为磁场强度，L 为线圈长度，μ为导磁率，I 为线圈中的电流。
直流接触器电磁铁设计 简介 直流接触器电磁铁是一种常见的电磁元件，广泛应用于各种电气控制系统中。通过控制电磁铁的通断，可以实现对电路的开关控制。本文将介绍直流接触器电磁铁的设计方法和注意事项。 设计原理 直流接触器电磁铁的基本工作原理是，当通过电磁铁的电流改变时，电磁铁内的线圈会产生磁场，磁场的强度与电流成正比，磁场的极性由电流的方向决定。当电磁铁通电时，会产生一定的吸引力，可以吸引铁芯上的触点，从而实现电路的闭合。 设计步骤 1. 确定参数 设计直流接触器电磁铁前，需要根据实际工作需求，确定以下参数：•工作电压 •线圈电流 •线圈电阻 •线圈匝数 •铁芯尺寸 •触点材质和尺寸 2. 计算参数 根据上述参数，可以通过下列公式计算出电磁铁的一些重要参数： 1.线圈电感 线圈电感L与线圈匝数N、线圈直径d、线圈长度l有关。可以使用下列公式计算： L = (N\d)^2 / (18\d+40\*l) 2.磁场强度 磁场强度H与线圈电流I、线圈匝数N、铁芯长度l、铁芯截面积S有关。可以使用下列公式计算：
H = I\N / (l\S) 3.磁通量 磁通量Φ和磁场强度H、铁芯长度l、铁芯截面积S有关。可以使用下列公式 计算： Φ = H\l\S 3. 模拟电磁场 使用模拟软件可以帮助验证所设计的电磁铁是否符合预期。应根据设计所需工 作情况，选择合适的模拟软件，进行电磁场仿真模拟。 4. 实验验证 在设计电磁铁之后，应进行实验验证，并通过实验数据来检验设计的正确性和 可行性。应根据实际工况，选择合适的实验设备和检测方法。 注意事项 设计直流接触器电磁铁需要注意以下事项： 1.电磁铁的通断次数越多，对触点的磨损就越大，应合理设计使用寿命。 2.电磁铁的截面积应尽量大，以增加磁通量。 3.线圈匝数应尽量多，以增加线圈电感和磁场强度。 4.铁芯应选择高导磁率材料，以增加磁通量。 本文介绍了直流接触器电磁铁的设计方法和注意事项，电磁铁的设计需要根据 实际工况选择合适的参数。设计完成后，应进行实验验证以检验电磁铁的正确性和可行性。
电磁铁的设计计算 1原始数据 YDF-42电磁铁为直流电磁铁工作制式为长期根据产品技术条件已知电磁铁的工 作参数 额定工作电压 额定工作电压时的工作电流 2 测试数据 测试参数工作行程 吸力 电阻 4设计程序 根据已测绘出的基本尺寸通过理论计算确定线圈的主要参数并验算校核所设计出的电磁铁性能 4.1确定衔铁直径 电磁铁衔铁的工作行程比较小因此电磁吸力计算时只需考虑表面力的作用 已知工作行程时的吸合力则 电磁铁的结构因数 —一⑴ 电磁铁的结构形式应为平面柱挡板中心管式 根据结构因数查参考资料，可得磁感应强度高斯 当线圈长度比衔铁行程大的多时，可以不考虑螺管力的作用，认为全部吸力都由表面 力产生 由吸力公式
式中 磁感应强度（高斯） 活动铁心直径（毫米） 可以求得衔铁直径为 ------线圈长度毫米 值根据参考资料选取经验数据为 则线圈高度 毫米 4.5确定导线直径 导线直径 式中平均直径 IW-----线圈磁势（安匝） 式中 ------消耗在气隙中的磁势 消耗在铁心中和非工作气隙中磁势的安匝数 约为总磁势的 式中 由此可得线圈的磁势为 取 4.2确定外壳内径 在螺管式电磁铁产品中 它的内径 与铁心直径 毫米 式中 外壳内径毫米 4.3确定线圈厚度 ----- ⑷ 式中 -----线圈厚度 毫米 ------线圈骨架及绝缘厚度 毫米今取 毫米 今取 毫米 4.4确定线圈长度 线圈的高度与厚度比值为，则线圈高度 之比值n 约为 选取n=2.7 ⑶ 毫米
式中 单位为高斯， 单位为厘米 空气导磁系数 亨/厘米 电磁铁在实际应用时 电压可能降低至 为了保证在电压降低后 电磁铁仍然能够可 靠地工作上式计算所得安匝数应该是指电压降低至 时的磁势用 表 示 -------------------- 安匝 显然，电源电压为额定值时的磁势为 ------ 安匝 电磁铁容许最高工作温度 ，由参考资料选取 电阻系数 欧毫米米 ------------ --------------------------------- 毫米 查线规表其最邻近的直径为 d=0.41毫米带绝缘后的直径 d =0.45毫米 4.6确定线圈匝数 W -------- (8) 式中j ---容许电流密度 安毫米)， 一 --- -------- 安毫米 (9) (10) (11) (12) 毫米 毫米 毫米 线圈电阻 4.7确定电阻 线圈平均匝长 式中 ---线圈外直径 ---线圈内直径
电磁铁设计计算书 河北科技大学电气工程学院 张刚 电磁铁设计中有许多计算方法，但有许多计算原理表达的不够清晰，本人参照“电磁铁设计手册” 一书，对相关内容进行了整理补充，完成了一个直流110V 拍合式电磁铁的计算。 设计一个拍合式电磁铁，它的额定工作行程为4mm ，该行程时的电磁吸力为0.8公斤，用在电压110V 直流电路上，线圈容许温升为65℃。 1) 初步设计 第一步：计算极靴直径 电磁铁的结构因数为： 查空气气隙磁感应强度与结构因数的经济表格，如下图所示： 从图中可查得，气隙磁感应强度最好取为p B =2000Gs 。 极靴的表面积为： 极靴直径为： 取n d =2.5cm ，则2 4.9n S cm =。磁感应强度p B 增加为2040Gs 。 第二步，计算铁芯直径 材料采用低碳钢，其磁感应强度取cm B =11000Gs ，漏磁系数σ取2，则： 铁芯直径为： 取 1.5c d cm =，则2 1.77cm S cm = 第三步，计算线圈磁动势 线圈的磁动势NI 为工作气隙磁动势、铁芯磁动势和非工作气隙磁动势的和，记为： 计算中，可取： 这里a=0.15~0.3,也就是铁芯磁动势和非工作气隙磁动势的和约占总磁动势的15%~30%。 因此，线圈的磁动势应为： ()()() 42 7 102040100.4109321141010.3p p B B NI a a δ μδμπ---⋅⨯⨯⨯==⋅=≈--⨯-安匝 系统一般要求电压降到85%U n 时仍能正常工作，在额定电压U n 下的磁动势为：()1 10950.85 NI NI = =安 匝 计算温升时，一般取额定电压U n 的1.05~1.1倍，此时的磁动势为： ()2 1.051150NI NI =⨯=安匝
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= A A A ：输出的有效功