BESⅢ低温超导磁体线圈骨架及恒温容器的研制

电磁铁设计

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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。

《玩磁铁》教学设计

《“玩”磁铁》一、前言：磁铁是科学课中经典的内容，也是学生非常感兴趣的。几十年来，很多教师在这节课中进行尝试探索。冀教版在三年级下册安排了《磁》这一单元，包括14课“磁铁的力量”、15课“制作小磁针”、16课“磁的应用”三节课。其中14课安排了四个活动，1、磁铁能吸引哪些物体？2、哪种情况吸得多？3、磁铁的什么部位吸引力最强？4、磁极的指向。15课安排了2个活动，1、磁极的相互作用，2、自制小磁针。教材的设计非常全面涵盖了磁铁的主要性质。在反复的课堂教学实践中我们发现：如果整齐划一的按照教材编写的顺序去讲，课堂上气氛很沉闷，学生探究热情不高。后来通过跟学生调察交流我们剖析原因，发现磁铁某些性质学生在幼儿园学过或在家里玩过，如“磁铁吸铁”几乎所有同学都知道。如果让学生再统一猜想、统一实验、统一归纳就滞后了学生认知水平，学生感觉没有难度，所以兴趣不高，也浪费时间。但又存在另外一种现象，学生的认识毕竟是局限的、片面的、零碎的、不系统，教师的职责应该是在学生已有认知基础上让学生得到发展、得到提升。如：学生可能都知道磁铁能吸铁，但对磁铁名字的由来，磁铁还能吸引那些金属等等，知道的就很少。这让我想起特级教师路培琦老师的一句话“教材只是一个例子”，教师要依托教材，但不拘泥于教材，让教材为我们的教学服务。本着这样的思想，我们打破了教材的编排体系，将教材要求学生知道的“磁铁能吸铁、磁铁越近吸得越多、磁铁两端吸得多、指南北、同极相斥异极相吸、磁化”重点体验，并在完成教学目标

同时进行适当的拓宽、拓深。同时创造机会允许部分学生发现并探究磁铁其他性质，以此满足不同学生的认知需求。本课的教学设计最大的特色就是为学生营造开放的学习环境，给学生更广阔的自主选择空间。并根据三年级学生的年龄特点，给学生心理上的安全感，以“玩”为主线，让孩子在“玩”中亲历科学、体验科学。使学生在“玩”中获得物质科学知识，提高探究技能同时提升学生的科学精神、科学态度和价值观，从而“玩”出一个新境界。现将本课的具体艺术特色阐述如下：二、教学设计特色： 1、以“学生”为主体，教学设计多元化，为不同层次的学生提供个性化的学习空间。（1）教学目标多元化由于学生在生活中经常见到磁铁，对于磁铁的一些特性有或多或少的了解，因此对于本课的教学目标，我们不做统一硬性的规定。每个学生都可以根据自己已有的经验、兴趣爱好、能力，自主选择探究目标。比如：有的学生在生活中就发现磁铁可以吸引铁质的物体，因此在课上这些学生就可以选择其它材料，探究磁铁的其他特性。这样的设计可以让每一个孩子都在原有的基础上得到发展。（2）教学内容多元化由于教学目标多元化，孩子们探究的内容也就随之多元化。在课上孩子们有的探究磁铁能吸铁；有的探究磁铁磁力大小；有的探究磁铁同极相斥，异极相吸；还

电磁铁设计计算书

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： 0.8 2.2F K φδ = = ≈ 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： 2 2 2500050000.852000n p S F cm B ????==?= ? ? ????? 极靴直径为： 445 2.52 3.14 n n S d cm π ?= = = 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：

222040 4.9 1.1811000 p n cm cm B S S cm B σ??= = = 铁芯直径为： 1.52c d cm = = = 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： ()()()cm n NI NI NI NI δ=++ 计算中，可取： ()()()cm n NI NI a NI += 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 =?=安匝第四步,计算线圈尺寸 1)推导计算线圈厚度公式线圈的温升公式为： m P S θμ= ? 这里： θ：温升，单位℃； P ：功率，单位W ； m μ：线圈的散热系数，单位2/W cm ?℃；

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。

电磁铁的设计计算

电磁铁的设计计算一. 电磁铁的吸力计算 1. 曳引机的静转矩 T=[（1-φ）Q ·g ·D/（2i ）]×10-3 式中：φ-------对重系数（0.4-0.5） g---------重力加速度 9.8m/s 2 i----------曳引比 Q---------额定负载 kg D--------曳引轮直径 mm T=[（1-Text1(3)）×Text1(0) ×9.8×Text1(1)/（2×Text1(2)）]×10-3 = Text1(16) Nm 2. 制动力矩取安全系数S=1.75-2 取S= Text1(5) Mz=S ·T= Text1(5)×Text1(16)= Text1(6) Nm 3. 电磁铁的额定开闸力 u--------摩擦系数 0.4-0.5,取0.45； Dz------制动轮直径 Dz= Text1(8)mm F N = ) 321(103 1L L L uD L M Z Z ++? = Text1(6)×Text1(11)×103/(Text1(7)×Text1(6)×Text1(9)) = Text1(12)N L1，L2，L3所示详见右图 4. 电磁铁的过载能力 5.11=N F F F1----电磁铁的最大吸力； 5. 所需电磁铁的最大吸力 F1=1.5F N =1.5×Text1(12)= Text1(13)N 6. 电磁铁的额定功率 1021 F P == Text1(14) W 7. 电磁铁的额定工作电压，设计给定 U N =110 V 8. 额定工作电流 N N U P I == Text2(13) A 9. 导线直径的确定（电密 J=5—6 A/mm 2 ） J= Text2(1) A/mm 2 裸线 J I d N π4'0== Text2(12) mm 绝缘后导线直径 d ’ = Text2(6) mm 10. 衔铁的直径（气隙磁密 B δ=0.9-1T ）取B δ= Text2(2) T

电感线圈匝数的计算公式

电感线圈匝数的计算公式计算公式：N＝0.4(l/d)开次方。N一匝数，L一绝对单位，luH=10立方。d-线圈平均直径(Cm) 。例如，绕制L＝0.04uH的电感线圈，取平均直径d= 0.8cm，则匝数N＝3匝。在计算取值时匝数N取略大一些。这样制作后的电感能在一定范围内调节。制作方法：采用并排密绕，选用直径0.5－1.5mm的漆包线，线圈直径根据实际要求取值，最后脱胎而成。第一批加载其电感量按下式计算:线圈公式阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH)，设定需用360ohm 阻抗，因此：电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷7.06 = 8.116mH 据此可以算出绕线圈数：圈数= [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋) 圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈空心电感计算公式作者：佚名转贴自：本站原创点击数：6684 文章录入：zhaizl 空心电感计算公式：L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H) D------线圈直径 N------线圈匝数 d-----线径 H----线圈高度 W----线圈宽度单位分别为毫米和mH。。空心线圈电感量计算公式: l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44) 线圈电感量l单位: 微亨线圈直径D单位: cm 线圈匝数N单位: 匝线圈长度L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=25330.3/[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125 谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q 值决定

磁路设计

铁氧体磁体使用注意事项：（1）由于铁氧体磁体的单磁磁晶各向异性常数K，在0摄氏度下要显著降低。（2）铁氧体剩磁温度系数是负的，温度升高剩磁下降。而矫顽力温度系数是正的，温度升高，矫顽力增加。（3）铁氧体剩磁虽然低，但矫顽力却高。只要精心设计，磁隙磁通密度亦可达1T以上，体积亦可设计较小。（4）要把握测试，确保实际使用的磁体同设计选用的磁体一致。钕铁硼磁体使用时应注意以下事项（1）钕铁硼磁体一般选用内磁式磁路。虽然钕铁硼磁体磁能积甚高，但磁隙中磁通密度并不容易达到高值。（2）钕铁硼磁体矫顽力高，适宜制成薄片。（3）钕铁硼磁体易碎、生锈。（4）钕铁硼磁体充磁要使用专门设备，退磁困难。钕铁硼磁体价廉而物美，美中不足的是居里点低，只有319摄氏度，稀土地钴磁体有两类：一类习惯称之为2：17材料，通式为R2C O17，R表示稀土材料稀土钴磁体的优点是居里点高，可达850摄氏度。铁氧体磁路是由导磁上板、导磁板柱和磁体组成。利用铁氧体的磁性，而用低碳钢制成的导磁上板、导磁板柱形成导磁通道，在磁隙中形成一个均匀的强磁场，进而推动载流音圈振动。磁力线能穿透一切（超导体除外）物质，无往而不在，只是导磁板磁阻较低，磁力线穿过较多，由于人们对电路熟悉，因此引用一个磁路概念，借用电路的分析手段来分析磁路。但是电路、磁路还是有相当的不同。比如：电路中电流是循规蹈矩，否则就是事故；而磁路约束力就小得多，磁力线四处散逸。导磁上板（华司），通常由低碳钢制成。低碳钢即含碳量较低的钢材，在扬声器导磁极最常用的是45号钢。它的成分中C为0.42%~0.50%，抗拉强度600MPA，屈服强度355MPA，伸长率16% 当磁隙中为高磁通密度时，导磁板可采用电工纯铁，其含碳量更低。对于普通磁路，长期困扰的一个问题，就是磁通密度分布不均匀，也就是在磁隙内磁通密度是均匀的；在磁隙外，由于磁阻增加，磁通密度下降，由于磁路形状不对称，导磁板上、下两边下降速度不同。由JBL公司最早推出的T形磁路，由于在磁隙中产生均匀磁场而受到重视。普通磁路的磁通，在磁隙上下公布是不均匀、不对称的。将导磁柱形状改一下，做成T形，在磁隙中的磁通分布上下是均匀的、对称的。这就进一步减小了扬声器的失真。由形定名，这种磁路被形象称之为T形磁路，或称对称磁路（SFG）。

电路设计基础知识——电感线圈

电路设计基础知识——电感线圈电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH)，1H=10^3mH=10^6uH。一、电感的分类按电感形式分类：固定电感、可变电感。按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。二、电感线圈的主要特性参数 1、电感量L 电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。

2、感抗XL 电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL 3、品质因素Q 品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R 线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。 4、分布电容线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。三、常用线圈 1、单层线圈单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。 2、蜂房式线圈如果所绕制的线圈，其平面不与旋转面平行，而是相交成一定的角度，

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。

电磁铁设计

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

电感线圈匝数的计算公式

电感线圈匝数的计算公式 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

电感线圈匝数的计算公式计算公式：N＝(l/d)开次方。N一匝数， L一绝对单位，luH=10立方。d-线圈平均直径(Cm) 。例如，绕制L＝的电感线圈，取平均直径d= ，则匝数N＝3匝。在计算取值时匝数N取略大一些。这样制作后的电感能在一定范围内调节。制作方法：采用并排密绕，选用直径－的漆包线，线圈直径根据实际要求取值，最后脱胎而成。第一批加载其电感量按下式计算:线圈公式阻抗(ohm) = 2 * * F(工作频率) * 电感量(mH)，设定需用 360ohm 阻抗，因此：电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ÷ (2* ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2* ÷ = 据此可以算出绕线圈数：圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(寸)) + ( 40 * 圈长(寸))}] ÷ 圈直径 (寸) 圈数 = [ * {(18* + (40*}] ÷ = 19 圈空心电感计算公式作者：佚名转贴自：本站原创点击数：6684 文章录入： zhaizl 空心电感计算公式：L(mH)=D------线圈直径N------线圈匝数d-----线径H----线圈高度W----线圈宽度单位分别为毫米和mH。。空心线圈电感量计算公式: l=*D*N*N)/(L/D+ 线圈电感量 l单位: 微亨线圈直径 D单位: cm线圈匝数 N单位: 匝线圈长度 L单位: cm 频率电感电容计算公式: l=[(f0*f0)*c] 工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ= 谐振电容: c 单位:PF 本题建义 c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q值决定谐振电感: l 单位: 微亨线圈电感的计算公式作者：线圈电感的计算公式转贴自：转载点击数：299 1。针对环行CORE，有以下公式可利用: (IRON) L=N2．AL L= 电感值（H)H-DC=πNI / l N= 线圈匝数(圈)AL= 感应系数H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A)l= 磁路长度（cm)l及AL值大小，可参照Microl对照表。例如: 以T50-52材，线圈5圈半，其L值为T50-52(表示OD为英寸)，经查表其AL 值约为33nH L=33．2=≒1μH当流过10A电流时，其L值变化可由l=(查表)H-DC=πNI / l = ×××10 / = （查表后）即可了解L值下降程度(μi%)

电磁铁设计

精心整理直流电磁铁设计共26页编写： 1234、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 8（2）9、机械效率 K 1= 0A 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 K Q 12 一部分用来建立磁场，当电流达到稳定值后，磁场的能量不再增加，电磁铁从电源吸收的能量全部消耗于线圈子的发热上，磁场的能量用来产生吸力和作功。 13、工作制（1）热平衡公式热平衡公式：Pdt=CGdτ+μsτdt

式中：Pdt供给以热体的功率和时间 CGdτ-提高电磁铁本身温度的热量。C-发热体比热 G-发热体质量dτ-在dt时间内电磁铁较以前升高的温度。 μsτdt-发散到周围介质中的热量。μ-散热系数。S-散热面积。τ-电磁铁超过周围介质的温度。（2 升。（3 度达不到温升τy。工作停止后,产品的温度又降到周围介质温度。短期工作制CGdτ（产品本身热容）是主要的方面。短期工作制电流密度按13～30A/mm2。重复短期工作制：产品工作和停止交替进行，工作时产品温度达不到温升τy，停止时产品降不到周围介质温度。

常规磁铁设计

常规磁铁设计目录常规磁铁设计 (1) 一、加速器中的磁铁 (1) 二、二极磁铁与四极磁铁的物理原理 (3) 三、二极磁铁工程设计 (6) 四、四极磁铁工程设计 (12) 五、最终设计结果 (17) 六、附录程序代码 (19) 一、加速器中的磁铁加速器技术发展至今，对于带电粒子运动的控制一直都是由磁铁产生的电磁场来完成。带电粒子的输运、聚焦、引入引出等，无不需要磁铁。可以说磁铁的设计是加速器设计中最重要的部分之一。 1930年Earnest O. Lawrence和他的学生建造第一台回旋加速器时，直径只有10cm，所用的磁铁也很简单。随着加速器技术的迅速发展，对磁铁的要求也越来越高，如前苏联的“杜布纳”加速器，需要36000吨磁铁，耗电量达到148MW。在Betatron电子加速器中，要控制使中心处的磁场变化是轨道处磁场变化的二倍，即著名的“二

比一定律”，而且同时要考虑带电粒子运动的聚焦，这就需要对磁铁进行特殊的设计。如今，现代的大型高能加速器对磁铁的要求也更加的高，其中为代表的类型是世界上普遍建造的同步加速器。本文对同步加速器中所需的电磁铁进行了初步的设计与讨论。同步加速器的基础是强聚焦原理。首先，在介绍强聚焦原理之前，有必要先介绍一下弱聚焦原理。带电粒子在圆形加速器中运动时，为使束流能稳定存在，必须对粒子束进行聚焦。建立柱坐标系如图一，定义n 为磁场降落指数 c z c c r B B r n )(??- = 下标c 代表粒子闭轨处，下标z 表示轴向方向的磁感应强度。带电粒子沿轴向和和横向方向的运动方程为分别为 0)(2=+? nz m z m dt d ω 0)1()(2=-+? z n m x m dt d ω

永磁磁路设计

永磁设计参考材料从研制角度而言，是希望性能尽可能地优越。但从使用角度考虑，对已研制出的材料，如何合理利用以期获得最大的收益则显得更为重要。具体到永磁材料，则涉及到磁体的选用和磁路的设计。下面对永磁磁路设计做简单介绍。 ·永磁磁路的基本知识磁路：最简单的永磁磁路由磁体、极靴、轭铁、空气隙组成。磁路之所以采用路的说法，是从电路借用而来，所以传统意义上的磁路设计是与电路设计相类似的，为了更明了地说明这个问题，简单比较如下图：磁路的基本类型有并联磁路、串联磁路，其形式同于电路。静态磁路基本方程：静态磁路有两个基本方程：其中k f为漏磁系数，k r为磁阻系数，Bm、Hm、Am、Lm分别为永磁体工作点、面积和高度；Bg、Hg、Ag、Lg为气隙的磁通密度、磁场强度、气隙面积和长度。由以上两式可得：上式中Vm=Am.Lm表示永磁体体积，Vg=Ag.Lg表示气隙的体

积，(HmBm)是永磁体工作点的磁能积。 ·磁路设计的一般步骤： ·根据设计要求（Bg Ag、Lg的值由要求提出），选择磁路结构的磁体工作点。在选择磁路结构时，需要结合磁体性能来考虑磁体的尺寸，设法使磁体的位置尽量靠近气隙，磁轭的尺寸要够大，以便通过其中的磁通不至于使磁轭饱和，即φ=B轭A轭，式中的B轭最好相当于最大磁导率相对应的磁通密度。如果B轭等于饱和磁通密度的话，则磁轭本身的磁阻增加很多，磁位降加大，或者说磁动势损失太大。 ·估计一个Kf和Kr，利用初步算出磁体尺寸Am 、Lm； ·据磁体尺寸、磁轭尺寸，算出整个磁路的总磁导P（其中关键是漏磁系数Kf的计算），再将原工作点代入下式： Bg=F/[KfAg(r+R+1/P)] ·据总磁导P、漏磁系数Kf、磁体内阻r和磁轭的磁阻R，看Bg是否与要求相符，否则再从头起设计。在已知气隙要求(Bg、Ag、Lg)和磁体工作点的情况下，欲求磁体的尺寸（Lm、Am），则需要知道漏磁系数Kf和磁阻系数Kr。Kr的值

电感线圈的制作

一些电感元件的设计绝大多数的电子元器件都由生产部门根据规定的标准和系列进行生产，供使用部门选用。而电感元件则是一个例外，除了一部分电感元件，如固定电感器、阻流圈、振荡线圈和一些专用电感元件是按规定标准生产的外，有许多电感元件属非标元器件。需要使用者根据实际进行自行设计和制作。本节对常用的电感线圈和低频扼流圈的简易设计作以介绍。一、如何选定电感线圈的结构首先应根据电路的实际需要，结合各种电感线圈的应用特点来确定所设计电感线圈的结构。间绕式空心线圈的电感量很小，只适合在高频和超高频电路中使用。若绕制的圈数较少，且导线的直径较粗，就可以不用骨架进行绕制。在工作频率大于 100MHz 时，一般为了减少集肤效应，应采用单股粗镀银铜线绕制，用骨架或不用骨架时都有较好的特性，Q 值较高(可达150~400)，稳定性也很高。单层密绕空心线圈适用于短波、中波回路，一般要用骨架。对于导线粗而线圈直径不大的单层密绕空心线圈，也可不用骨架绕制。一般单层密绕空心线圈的电感量也不大，其Q 值可达150~ 250，并具有较高的稳定性。多层空心电感线圈可以获得较大的电感量，但体积较大，分布电容也大。为减少线圈体积，又想获得较大的电感量，应考虑选择带磁芯线圈结构。二、空心线圈的设计空心线圈是指以空气为介质的线圈。下面介绍单层线圈和多层线圈的设计计算方法。 1、单层线圈的计算单层线圈的结构如图5-15所示。单层线圈的电感量可由下式计算： 32010???=D N L L 图5-15单层空心线圈式中 : L —线圈的电感量(μH ); N —线圈的匝数，等于τl ; D —线圈的直径(cm);

电器学电磁铁设计.

目录引言 (1) 1 概述 (2) 1.1 基本公式及概念 (2) 1.2 一个简单电磁铁产品的结构图 (6) 1.3 电磁铁的结构形式 (7) 2直流电磁铁的设计要求 (9) 3 直流电磁铁的设计与计算 (10) 3.1 电磁铁设计点的选择 (10) 3.2选择电磁铁的结构形式 (11) 3.2.1用结构因数选择电磁铁的结构形式 (11) 3.3 直流电磁铁的初步设计 (12) 3.3.1 决定铁心半径和极靴半径 (12) 3.3.2 计算线圈磁通势 (13) 3.3.3 计算线圈高度及厚度 (14) 3.3.4计算线圈导线直径及匝数 (16) 3.4 计算极靴、衔铁和铁轭的尺寸 (16) 3.5 电磁铁草图 (18) 4 电磁铁性能验算 (19) 5结论 (22) 心得体会 (23) 参考文献 (24)

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. 电磁铁是通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，它也叫做电磁铁。我们通常把它制成条形或蹄形状，以使铁芯更加容易磁化。另外，为了使电磁铁断电立即消磁，我们往往采用消磁较快的的软铁或硅钢材料来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失。电磁铁在我们的日常生活中有着极其广泛的应用，由于它的发明也使发电机的功率得到了很大的提高。

电磁铁设计

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

14T MRI磁体设计及磁场位型优化

14T MRI磁体设计及磁场位型优化磁共振成像(MRI)领域主要有两个发展方向:高磁场及高均匀度。因为高磁场可以极大地提高信噪比从而改善成像分辨率;而高均匀的稳定磁场由其时间和空间的同步性更好可以完成更快速地扫描,从而为探知生物体更加极限的功能信息、研究智能作用、人脑意识和心理及情感诱因等提供途径。由于我国在高场磁共振领域一直处于空白,严重落后于国外的发展,因此适时地开展14T高场磁共振的研究显得十分必要。其中14T的磁体系统作为核心,其磁场设计要求中心成像区的均匀性达到10-6(ppm)量级,同时磁屏蔽5Gs线距离要在15m以内,本文为此进行了详细的电磁优化设计和算法研究。主磁体主要是为整个磁体系统提供满足要求的高均匀度和高稳定性的基础磁场。为此对超导磁体的主磁体进行设计和改进,采用APDL概率设计模块的Monte Carlo算法分析了影响主磁体磁场均匀性的主要参量因素,构造各变量对结果影响的相关性数据,初步以多绕组结构将主磁体直径22cm的球形成像区内的不均匀度从几千ppm降低到65ppm。建立了圆环磁场计算的三种电磁理论,并编写了各种方法对应的程序。找到了效率最好的磁场计算理论和程序实现。同时建立了无源静磁场的基本表达,得到磁场的各阶球谐分量,为以后的各种理论设计球谐匀场线圈时提供帮助。利用线性和非线性规划联合优化的方法给出了14 T MRI磁体的一种设计方案,通过磁场点取样法依靠4组线圈使得22cm 中心球形成像内不均匀度降低到1ppm,而高场耗散的5Gs线通过磁体自屏蔽减小到13m以内。同时通过修改优化算法,采用球谐级数消除的计算方法进行优化迭代后,不

电磁铁设计计算书

电磁铁设计计算书 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

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=~,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

电磁铁的设计计算

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 UH=24V 额定工作电压时的工作电流 IH ≤1A 2 测试数据测试参数工作行程δ =1mm 吸力 F=7.5kg 电阻 R=3.5Ω 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 dc 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δ=1mm 时的吸合力 F=7.5kg 则电磁铁的结构因数 K = F／δ 7.5／0.1=27 (1) 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 BP=10000 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 F= （Bp/5000）2×Π／4×dc2 (2) 式中 Bp磁感应强度(高斯) dc 活动铁心直径(毫米) 可以求得衔铁直径为 dc= 5800× F Bp = 5800× 7.510000 =1.59cm=15.9mm 取 dc=16 mm 4.2 确定外壳内径 D2 在螺管式电磁铁产品中它的内径 D2与铁心直径 dc之比值 n 约为 2~ 3 ,选取 n=2.7 D2=n ×dc=2.76× 16=28.16 毫米 (3) 式中 D2 外壳内径毫米 4.3 确定线圈厚度 bk= D2?dc 2 ?Δ (4) 式中 bk -----线圈厚度毫米 Δ------线圈骨架及绝缘厚度毫米今取Δ=1.7 毫米 bk= 28.16?16 2 ?1.7 =4.38毫米今取bk=5 毫米 4.4 确定线圈长度线圈的高度lk与厚度bk比值为β,则线圈高度 lk=β×bk (5) lk------线圈长度毫米

《1.2磁铁怎样吸引物体》教学设计

《磁铁怎样吸引物体》教学设计【教材简析】本课是二年级下册《磁铁》单元的第2课。教科书的第一部分——聚焦，从“使小车动起来需要力”的体验活动引入，引领学生思考怎样通过直接接触和不直接接触让小车动起来。第二部分——探索，在探究直接接触让小车动起来的活动中，让学生通过自己的动作感知到“推力”和“拉力”；在探究不直接接触使小车动起来的活动中，发现磁铁不仅能使小车动起来，还能隔着一些物体让小车动起来。第三部分——研讨，在经历体验、探究活动后，让学生探讨不接触小车，磁铁为什么能让小车动起来。第四部分——拓展，在经历隔着物体吸引铁后，让学生来玩一玩磁铁隔着一定的距离吸引带有回形针的“蝴蝶”的游戏，体验磁铁与铁之间的作用力。学生在本课以及本单元具体学习情境中，逐步领会到磁力的含义是指磁铁和铁、磁铁和磁铁之间的作用力，还能体会到磁力可以穿透一些物体，这一概念暗含着对“磁场”的初步理解，并指向了“能量”这一科学概念。【学生分析】学生玩过各种各样的玩具小车，他们知道可以用手推或拉小车使小车前进或后退，但是他们没有经历过用实验方式

具体研究小车运动与力的关系。人与物体之间发生了作用力，可以用“推力”和“拉力”来描述。学生在玩磁铁的时候，发现了磁铁对铁一类物体的吸引力，这是一种不需要接触就能起作用的力，甚至可以隔着一段距离就把物体吸引过来。教科书设计的活动对学生非常有吸引力。【教学目标】科学概念目标 1．磁铁可以隔着一定距离和一些物体对铁产生吸引作用。 2．推力和拉力是常见的力。科学探究目标 1．运用推力、拉力和磁力，让小车动起来。 2．在教师指导下，能简单讲述探究过程，并与同学交流研讨。 3．通过探究活动，培养对探究过程进行评价与改进的意识。科学态度目标 1．能够围绕探究主题，进行思考和推测。 2．能够根据观察获得证据，完善和修正自己的想法。 3．能按要求进行合作探究学习。科学、技术、社会与环境目标 1．对小车的运动产生思考与设计的兴趣。 2．了解科学技术的发展来自于方法的不断进步。