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细说线圈匝数与电磁铁磁性的关系
发布时间: 2019-10-30 10:18:14  浏览3143 次
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      常用电磁铁的线圈匝数依赖于电磁铁的铁芯大小,电源工作电压(还有电源的类别直流或交流),漆包线的电阻,在设计好的电磁铁上,提高线圈匝数或者会提高某些电磁力,但很快会被减少的电流和饱和的铁芯所限制。电磁铁的电磁线圈匝数和线圈中流通的电流量越多越大,则所转化成的磁通量也越多,磁性越强,但到达一定的匝数和电流量,磁通量呈饱和,即如再提高线圈匝数或电流量,磁性抗压强度不会再提高。

      內部含有铁芯的、运用通有电流量的线圈使其像磁石相同具备磁性的设备称为电磁铁。一般做成条型或蹄形。铁芯得用非常容易磁化,又非常容易消退磁性的软铁或硅钢来制作。那样的电磁铁在有电时会磁性,关闭电源后就随着消退。电磁铁在生活中有极为普遍的运用。电磁铁的创造发明也使发电机组的输出功率获得了挺大的提高。

      如在通电螺线管內部添加铁芯后,铁芯被通电螺线管的电磁场磁化。磁化后的铁芯也变为了1个磁体,那样因为2个电磁场相互之间叠加,进而使螺线管的磁性大大的提高。以便使电磁铁的磁性更强,一般将铁芯做成蹄形。但是特别注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一面顺时针方向,另一侧必需逆时针。要是绕向相同,两线圈对铁芯的磁化功效将互相抵消,使铁芯看不出磁性。另外,电磁铁的铁芯用软铁制作,而不能用钢制做。不然钢如果被磁化后,将始终保持磁性而不能去磁,则其磁性的高低就不能用电流量的大小来操纵,而丧失电磁铁应有的优势。

      电气设备运用的磁性材料主要有铁、镍、钴以及合金。他们具备下述磁性能。

      (1)高导磁性

      磁性材料的磁导率很高,其相对磁导率μ,可达到好几百以至十多万。因此可以被外磁场强烈磁化(呈现磁性)。依据磁性化学物质的这种特性,在电动机、变电器等电器设备的励磁绕组放入人由磁性材料组成的铁芯,就能够使在励磁线圈匝数及励磁电流一定的状况下,得到较强的磁场。选用高品质磁性材料,能够使相同容积的电动机重量减轻,体积减小。

      (2)磁饱和性

      磁性物质尽管能被外电磁场明显磁化,可是磁化功效不容易无限地提高。这由于磁性物质存有着磁饱和性,即磁性物质在磁化全过程中,当磁场强度H提高到一定值后,它的磁感应强度B不要随H的提高而提高。

      叙述磁化全过程中磁性材料的磁感应强度B随磁场强度H转变的曲线图称磁化曲线图,即B=(H)曲线图,如图所示4-3如图所示。由曲线图不难看出,磁性物质的BH不正比,尤其曲线图的b点之后,曲线图越来越平整,说明B大部分不再随H提高而提高,超过了磁饱和状态。因为磁通 与磁密B正比,造成磁通的励磁电流J与磁场强度H正比,因此当电磁场的磁介质是磁性材料时, 与I不是成正比的。

      依据 关系式推测,因为BH不成正比,因此磁性化学物质的磁导率μ不是常数,如图4-4所示。

      (3)磁滞性

      当磁性材料处在交变磁化情况时,磁性材料展现出磁滞性,即磁理性强度落后于磁场强度变化。图4-5所示为磁性材料在交变磁化时BH的转变曲线。由图可见,BH是顺着合闭曲线图转变的。在磁化过程中,当H等于零时,B不等于零,而o称之为剩磁感应强度。为使B等零,要更改磁场强度H的方位来开展反方向磁化。当H相当于o时,称为矫顽磁场强度(或称矫顽磁力)。

      不一样的磁性材料,他们的磁性能是不一样的,按磁性能可分成两大类:软磁材料和硬磁材料。

      软磁材料具备较小的矫顽磁力。运用较多的软磁材料有硅钢片、铸钢件、坡莫合金、软磁铁氧体等。这种磁性材料通常用以制造电机、变压器等电气设备的铁芯。

      硬磁材料具备很大的矫顽磁力。运用较多的有碳钢、铝镍钴合金、硬磁铁氧体等磁性材料。这种磁性材料通常用以制造永久磁铁。



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