電磁鐵的選用
配合組件設(shè)計電磁鐵時需考慮的八個重要因素
行程
力量
電壓
電流/功率
負(fù)載循環(huán)
溫度
工作時間/速度
環(huán)境
交流/直流
使用壽命
行程 - 應(yīng)用電磁鐵時，應(yīng)使行程盡可能短，以使尺寸、重量和功率消耗最小。
力量 - 起始力通常比終止力更重要。 建議采用 1.5 的安全系數(shù)。例如，需要 300gf力的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)采用至少提供 450gf力的電磁鐵。 要確定對力或扭矩的要求，需要考慮下列幾個因素：
移動的實(shí)際負(fù)載
回位彈簧力
摩擦負(fù)載
溫升
負(fù)載循環(huán)
電磁鐵的方位對重力關(guān)系 （根據(jù)電磁鐵安裝方式的不同，電磁鐵的重量應(yīng)加上或減去滑桿的重量。）
電壓 – 電壓源決定適當(dāng)?shù)碾姶盆F中需使用的線圈繞組。 常見直流電源的額定電壓為 6、12、24、36 和 48 VDC。 交流與直流電磁鐵 – 家用器具中最常使用交流電磁鐵。 交流電磁鐵需要的驟增功率通常是同等直流電磁鐵的兩倍。 因此，現(xiàn)在越來越多的應(yīng)用選用直流電磁鐵。
電流/功率 – 直流電磁鐵所產(chǎn)生的力與線圈繞組的匝數(shù) (N) 和電流 (I) 乘積的平方成正比。 這就確定了安培匝數(shù) NI。 電磁鐵線圈要求必須與電源相匹配。
負(fù)載循環(huán) – 應(yīng)用的負(fù)載循環(huán)是“開啟時間”與一個完整循環(huán)的總時間（開啟時間加上關(guān)閉時間）的比值。 負(fù)載循環(huán)通常表示為百分?jǐn)?shù)或分?jǐn)?shù)（50%、100% 等）。 負(fù)載循環(huán)更簡化的表述是稱小于 100% 負(fù)載循環(huán)的電磁鐵為“間歇式”，稱等于 100% 負(fù)載循環(huán)的電磁鐵為“連續(xù)式”。 所有間歇負(fù)載電磁鐵（小于 100% 負(fù)載循環(huán)）還必須有一個最大允許的“開啟時間”，以免過熱導(dǎo)致線圈燒壞。 “開啟時間”不得超過線圈的功率耗散限制。 適當(dāng)?shù)臒嵛蘸?或附加冷卻措施能夠提高熱耗散，從而允許更廣的負(fù)載循環(huán)范圍。 必須格外注意所提供的最大“開啟時間”數(shù)據(jù)和負(fù)載循環(huán)計算，以免損壞電磁鐵。 例如，開啟時間為 1 小時、關(guān)閉時間為 3 小時的應(yīng)用，其計算所得的負(fù)載循環(huán)為 25%，但這并不現(xiàn)實(shí)。同樣為 25% 負(fù)載循環(huán)，但更現(xiàn)實(shí)的電磁鐵應(yīng)用可能是開啟時間為 1 秒、關(guān)閉時間為 3 秒。
溫度 – 必須考慮電磁鐵所處環(huán)境的溫度和工作時電磁鐵自身的發(fā)熱。 線圈電阻隨溫度變化而變化，這會影響力輸出。 自身加熱溫度由負(fù)載循環(huán)決定。 20? C 以上時，溫度每增加 1?，額定電阻便增加 0.39%，從而會減少力或扭矩的輸出。 有多種方法可以補(bǔ)償溫度限制：
指定 C 級線圈
指定外模成型線圈
使用 E 型旋轉(zhuǎn)電磁鐵，而不使用 S 型
以某一功率水平致動，然后降低保持功率水平（拾取后保持）
使用保持電磁鐵
使用多繞組電磁鐵
間歇而非連續(xù)工作
使用更大的電磁鐵
使用散熱片
增加冷卻風(fēng)扇
電磁鐵工作溫度的限制因素是所用磁導(dǎo)線的絕緣材料。 絕緣等級：
B 級 - 130? C
F 級 - 155? C
H 級 - 180? C
C 級 - 220? C
典型的電磁鐵保持通電狀態(tài)需要 10% 的正常電流。 為此，可使用下列方法之一：
脈沖寬度調(diào)制
拾取后保持
雙電壓
多線圈
工作時間/速度 – 影響時間和速度的因素包括負(fù)載質(zhì)量、可用功率（瓦特）和行程。 斷電也有重要作用；斷電受氣隙、線圈抑制、滑桿或電樞回位機(jī)制及殘余磁力的影響。
氣隙是指磁路中允許電樞無干擾移動且允許磁通量以最小阻力（磁阻）流通的空間。 氣隙越小，激勵線圈產(chǎn)生的磁場減弱所花的時間也越長。這導(dǎo)致較長的斷電時間。
為了確保切換元件的安全，有必要使用電子保護(hù)元件來減少線圈電流中斷所導(dǎo)致的尖峰脈沖。 線圈抑制往往會增加電磁鐵的斷電時間。
由于電磁鐵僅在一個方向上有作用力，因此必須有某種回復(fù)力（如重力或彈簧）將電磁鐵帶回起始位置（斷電位置）。 這樣電磁鐵就準(zhǔn)備好進(jìn)行下一次操作。
通電后，電磁鐵的兩個氣隙表面就成為磁體的南極和北極。 電磁鐵關(guān)閉后，磁極之間仍然存在很小但可測量的磁吸引力，稱為殘余磁力。 對電磁鐵部件進(jìn)行超高溫退火處理或者增加氣隙大小可減弱殘余磁力。
環(huán)境 – 選擇電磁鐵，必須注意許多環(huán)境因素。 這包括溫度、沙塵、濕度、震動、擺動、高度、真空、化學(xué)品和紙灰。
電磁鐵使用壽命 – 由下列因素決定/優(yōu)化：
滑桿表面處理
防止磁極撞在一起
減少通電時的沖擊震動
電磁鐵預(yù)期使用壽命范圍是從五萬次循環(huán)到一億次以上循環(huán)。
定制電磁鐵 - 所用電磁鐵中 80% 屬于定制設(shè)計。 典型修改包括終端、引線、滑桿構(gòu)造、軸延長、安裝變化和聯(lián)接。
應(yīng)用提示 -
要延長使用壽命，請嘗試下列方法：
在低型電磁鐵設(shè)計中使用 vespel 或含油軸承
使用雙環(huán)軸承，或者使用軸中的凹槽來儲存潤滑劑
使用玻璃填充或碳填充尼龍聯(lián)結(jié)器
要提高保持力，請嘗試下列方法：
使用平頭磁極
使用保持電磁鐵
要確定線圈穩(wěn)定后的溫度，請按照以下步驟順序操作：
測量室溫時的線圈電阻
測量穩(wěn)定溫度時的電流，并使用歐姆定律確定線圈電阻
將此電阻除以室溫時的電阻，得到電阻系數(shù)
使用電阻系數(shù)圖，讀出電磁鐵線圈穩(wěn)定后的溫度。
要補(bǔ)償溫升，請嘗試下列方法：
將電磁鐵安裝在金屬表面上（散熱。注意：不要形成封閉磁路）
使用冷卻風(fēng)扇
使用更大的電磁鐵
以小于 100% 的負(fù)載循環(huán)工作
考慮采用更高的絕緣等級
使用具有多重繞組的電磁鐵
行程
力量
電壓
電流/功率
負(fù)載循環(huán)
溫度
工作時間/速度
環(huán)境
交流/直流
使用壽命
行程 - 應(yīng)用電磁鐵時，應(yīng)使行程盡可能短，以使尺寸、重量和功率消耗最小。
力量 - 起始力通常比終止力更重要。 建議采用 1.5 的安全系數(shù)。例如，需要 300gf力的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)采用至少提供 450gf力的電磁鐵。 要確定對力或扭矩的要求，需要考慮下列幾個因素：
移動的實(shí)際負(fù)載
回位彈簧力
摩擦負(fù)載
溫升
負(fù)載循環(huán)
電磁鐵的方位對重力關(guān)系 （根據(jù)電磁鐵安裝方式的不同，電磁鐵的重量應(yīng)加上或減去滑桿的重量。）
電壓 – 電壓源決定適當(dāng)?shù)碾姶盆F中需使用的線圈繞組。 常見直流電源的額定電壓為 6、12、24、36 和 48 VDC。 交流與直流電磁鐵 – 家用器具中最常使用交流電磁鐵。 交流電磁鐵需要的驟增功率通常是同等直流電磁鐵的兩倍。 因此，現(xiàn)在越來越多的應(yīng)用選用直流電磁鐵。
電流/功率 – 直流電磁鐵所產(chǎn)生的力與線圈繞組的匝數(shù) (N) 和電流 (I) 乘積的平方成正比。 這就確定了安培匝數(shù) NI。 電磁鐵線圈要求必須與電源相匹配。
負(fù)載循環(huán) – 應(yīng)用的負(fù)載循環(huán)是“開啟時間”與一個完整循環(huán)的總時間（開啟時間加上關(guān)閉時間）的比值。 負(fù)載循環(huán)通常表示為百分?jǐn)?shù)或分?jǐn)?shù)（50%、100% 等）。 負(fù)載循環(huán)更簡化的表述是稱小于 100% 負(fù)載循環(huán)的電磁鐵為“間歇式”，稱等于 100% 負(fù)載循環(huán)的電磁鐵為“連續(xù)式”。 所有間歇負(fù)載電磁鐵（小于 100% 負(fù)載循環(huán)）還必須有一個最大允許的“開啟時間”，以免過熱導(dǎo)致線圈燒壞。 “開啟時間”不得超過線圈的功率耗散限制。 適當(dāng)?shù)臒嵛蘸?或附加冷卻措施能夠提高熱耗散，從而允許更廣的負(fù)載循環(huán)范圍。 必須格外注意所提供的最大“開啟時間”數(shù)據(jù)和負(fù)載循環(huán)計算，以免損壞電磁鐵。 例如，開啟時間為 1 小時、關(guān)閉時間為 3 小時的應(yīng)用，其計算所得的負(fù)載循環(huán)為 25%，但這并不現(xiàn)實(shí)。同樣為 25% 負(fù)載循環(huán)，但更現(xiàn)實(shí)的電磁鐵應(yīng)用可能是開啟時間為 1 秒、關(guān)閉時間為 3 秒。
溫度 – 必須考慮電磁鐵所處環(huán)境的溫度和工作時電磁鐵自身的發(fā)熱。 線圈電阻隨溫度變化而變化，這會影響力輸出。 自身加熱溫度由負(fù)載循環(huán)決定。 20? C 以上時，溫度每增加 1?，額定電阻便增加 0.39%，從而會減少力或扭矩的輸出。 有多種方法可以補(bǔ)償溫度限制：
指定 C 級線圈
指定外模成型線圈
使用 E 型旋轉(zhuǎn)電磁鐵，而不使用 S 型
以某一功率水平致動，然后降低保持功率水平（拾取后保持）
使用保持電磁鐵
使用多繞組電磁鐵
間歇而非連續(xù)工作
使用更大的電磁鐵
使用散熱片
增加冷卻風(fēng)扇
電磁鐵工作溫度的限制因素是所用磁導(dǎo)線的絕緣材料。 絕緣等級：
B 級 - 130? C
F 級 - 155? C
H 級 - 180? C
C 級 - 220? C
典型的電磁鐵保持通電狀態(tài)需要 10% 的正常電流。 為此，可使用下列方法之一：
電容器放電和電阻器保持
電路晶體管化保持脈沖寬度調(diào)制
拾取后保持
雙電壓
多線圈
工作時間/速度 – 影響時間和速度的因素包括負(fù)載質(zhì)量、可用功率（瓦特）和行程。 斷電也有重要作用；斷電受氣隙、線圈抑制、滑桿或電樞回位機(jī)制及殘余磁力的影響。
氣隙是指磁路中允許電樞無干擾移動且允許磁通量以最小阻力（磁阻）流通的空間。 氣隙越小，激勵線圈產(chǎn)生的磁場減弱所花的時間也越長。這導(dǎo)致較長的斷電時間。
為了確保切換元件的安全，有必要使用電子保護(hù)元件來減少線圈電流中斷所導(dǎo)致的尖峰脈沖。 線圈抑制往往會增加電磁鐵的斷電時間。
由于電磁鐵僅在一個方向上有作用力，因此必須有某種回復(fù)力（如重力或彈簧）將電磁鐵帶回起始位置（斷電位置）。 這樣電磁鐵就準(zhǔn)備好進(jìn)行下一次操作。
通電后，電磁鐵的兩個氣隙表面就成為磁體的南極和北極。 電磁鐵關(guān)閉后，磁極之間仍然存在很小但可測量的磁吸引力，稱為殘余磁力。 對電磁鐵部件進(jìn)行超高溫退火處理或者增加氣隙大小可減弱殘余磁力。
環(huán)境 – 選擇電磁鐵，必須注意許多環(huán)境因素。 這包括溫度、沙塵、濕度、震動、擺動、高度、真空、化學(xué)品和紙灰。
電磁鐵使用壽命 – 由下列因素決定/優(yōu)化：
滑桿表面處理
防止磁極撞在一起
減少通電時的沖擊震動
電磁鐵預(yù)期使用壽命范圍是從五萬次循環(huán)到一億次以上循環(huán)。
定制電磁鐵 - 所用電磁鐵中 80% 屬于定制設(shè)計。 典型修改包括終端、引線、滑桿構(gòu)造、軸延長、安裝變化和聯(lián)接。
應(yīng)用提示 -
要延長使用壽命，請嘗試下列方法：
在低型電磁鐵設(shè)計中使用 vespel 或含油軸承
使用雙環(huán)軸承，或者使用軸中的凹槽來儲存潤滑劑
使用玻璃填充或碳填充尼龍聯(lián)結(jié)器
要提高保持力，請嘗試下列方法：
使用平頭磁極
使用保持電磁鐵
要確定線圈穩(wěn)定后的溫度，請按照以下步驟順序操作：
測量室溫時的線圈電阻
測量穩(wěn)定溫度時的電流，并使用歐姆定律確定線圈電阻
將此電阻除以室溫時的電阻，得到電阻系數(shù)
使用電阻系數(shù)圖，讀出電磁鐵線圈穩(wěn)定后的溫度。
要補(bǔ)償溫升，請嘗試下列方法：
將電磁鐵安裝在金屬表面上（散熱。注意：不要形成封閉磁路）
使用冷卻風(fēng)扇
使用更大的電磁鐵
以小于 100% 的負(fù)載循環(huán)工作
考慮采用更高的絕緣等級
使用具有多重繞組的電磁鐵
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