大学机电传动控制之电磁铁简介

节能 飞速
轨道有线圈，交流电使线圈变为电磁体， 它与列车上的磁铁相互作用。列车行驶时， 车头的磁铁（N极）被轨道上靠前一点的 电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍 后一点的电磁体（N极）所排斥———结 果是前面“拉”，后面“推”，使列车前进。
当到列车达图所标的位置时，在线圈里流 动的电流流向就反转过来了。其结果就是 原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了， 反之亦然。
2010年12月10日，美国海军宣布成功进行电磁炮试验。
美军新型电磁炮射程达200公里 速度为音速5倍
电磁铁应用（ 航空母舰---电磁弹射器 电磁铁应用（四）:航空母舰 电磁弹射器 航空母舰
当今世界航母弹射器无外乎两种：滑跃式，弹跳式。 20世纪90年代，美国海军开始设计下一代航母时提出了一个非常 先进的概念——全电军舰。它要求航母的动力传输都将以电力为基础 ，而不再采用蒸汽、液压等传统的机械手段，其中最重要的技术飞跃 其中最重要的技术飞跃 之一就是蒸汽弹射器将被电磁弹射器所取代。 之一就是蒸汽弹射器将被电磁弹射器所取代。 优点： 优点： 1.加速均匀且力量可控 2.电磁弹射器具有很大的能量输出调节范围。 3.电磁弹射器比蒸汽弹射器更加节省空间。
弹簧片
电磁铁
螺 钉 衔 铁
电磁铁的应用（ ）：电话听筒 电磁铁的应用（二）：电话听筒
电话听筒的组成：永磁铁、螺线管、薄铁片 工作原理：强弱按声音变化的电流--听筒内电磁 铁的磁性变化--薄铁片受到的磁力变化引起薄铁 片的振动而发出和说话人一样的声音。
电磁铁应用（ 电磁铁应用（三）:磁悬浮列车 磁悬浮列车
电磁弹射系统使用储存动能和固态电能转换技术，具有高度的计算机控制、 监测和自动化功能。该系统将用于美国航母弹射多种舰载机——从轻型无人 机到重型攻击机。据悉射实验最新进展： 2011年9月27日： 美国海军成功利用了电磁弹射系统弹射了一架E-2D先进鹰眼预警机
电磁铁基本内容
一、电磁铁的定义 二、电磁铁的工作原理 及分类 三、电磁铁的应用
电磁铁的定义
电磁铁是利用载流铁心线圈产生的电磁吸力来操纵机械装置， 电磁铁是利用载流铁心线圈产生的电磁吸力来操纵机械装置，以 完成预期动作的一种电器。 完成预期动作的一种电器。它是将电能转换为机械能的一种电磁 元件。 元件。 简单地制作： 简单地制作： 用细漆包线在大铁钉上顺一个方向绕制一定匝数的线圈; 用细漆包线在大铁钉上顺一个方向绕制一定匝数的线圈 再用棉线在漆包线表面缠绕一层,使漆包线不致松散 这样 再用棉线在漆包线表面缠绕一层 使漆包线不致松散.这样 使漆包线不致松散 就制成了一个电磁铁。 就制成了一个电磁铁。
详细电磁弹射系统情况，请看来自中央电视台报道
新闻背景
电磁弹射器结构动画演示
2011年9月27号实验初步成功 年 月 号实验初步成功
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电磁铁的应用及举例
电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用， 电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用， 电流磁效应 与生活联系紧密，如电铃、电话听筒、 与生活联系紧密，如电铃、电话听筒、等 电磁铁的应用（ ）：电铃 电磁铁的应用（一）：电铃
工作原理：通电时， 工作原理：通电时，电 磁铁有电流通过， 磁铁有电流通过，产生 了磁性， 了磁性，把小锤下方的 弹性片吸过来， 弹性片吸过来，使小锤 打击电铃发出声音， 打击电铃发出声音，同 时电路断开， 时电路断开，电磁铁失 去了磁性， 去了磁性，小锤又被弹 回，电路闭合，不断重 电路闭合， 复，电铃便发出连续击 打声了。 打声了。
电磁铁的工作原理及分类
电磁铁的基本工作原理： 电磁铁的基本工作原理： 电磁铁主要由线圈、铁心及衔铁三部分组成，铁心和衔铁一般用软磁材料 制成。铁心一般是静止的，线圈总是装在铁心上。开关电器的电磁铁的 衔铁上还装有弹簧，如图所示 当线圈通电后，铁心和衔铁被磁 化，成为极性相反的两块磁铁， 它们之间产生电磁吸力。当吸 力大于弹簧的反作用力时，衔铁 开始向着铁心方向运动。当线圈 中的电流小于某一定值或中断供 电时，电磁吸力小于弹簧的反作用
这种电报机的发报机把制成凹凸不平的字母板排列起来拼成文章， 然后让字母板慢慢活动，触动开关断断续续发出信号；收报机把不连 续的电流通过电磁铁，牵动摆尖左右摆动的前端与铅笔连接，在移 动的纸带上划出波状的线条，经译码之后便还原成电文。
电磁铁
什么是电磁铁？ 什么是电磁铁？ 1.定义： 1.定义： 定义 电磁铁是一个带有铁芯的螺线管 电磁铁是一个带有铁芯的螺线管. 带有铁芯的螺线管. 线圈 2.构造： 2.构造： 构造 铁芯
电磁铁简介
机械081 机械081 组员：程恒，叶新全,梁军（学号：11,25,28） 组员：程恒，叶新全,梁军（学号：11,25,28） 主讲： 主讲：梁军
先欣赏一个电视剧的片段，引出我们今天的话题
永不消逝的电波
看过抗日题材《永不消逝的电波》的观众都会对其中反复响起的电 报声音 滴···滴 ····滴··印象深刻。
磁悬浮列车的组成：磁悬浮列车是由 无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统 组成的新型交通工具，主要由悬浮系 统、推进系统和导向系统三大部分组 成，见图。
磁悬浮列车的工作原理： 磁悬浮列车利用“同性相斥，异性 相吸”的原理，使车体完全脱离轨道，悬浮在距 约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间 飞行的奇迹。排斥力使列车悬起来，吸引力让列 车开动。磁悬浮列车车厢上装有超导磁铁，铁路 底部安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极 性与车厢的电磁体极性总保持相同，两者“同性 相斥”。排斥力使列车悬浮起来，常规机车的动 力来自于机车头，磁悬浮列车的动力来自于轨道。
因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭 合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感 线的运动时，导体中就会产生电流，这种 现象叫电磁感应。
若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示 为：式中n为线圈匝数，∆Φ为磁通量变化量， 单位Wb ，∆t为发生变化所用时间，单位为 s.ε为产生的感应电动势，单位为V.
电磁炮的优点 不会产生强大的冲击波和弥漫的烟雾，因而具有良好的隐蔽性． 电磁炮没有圆形炮管，弹丸体积小，重量轻，使其在飞行时的空气阻 力很小，因而电磁炮的发射稳定性好，初速度高，射程远． 从发射能量的成本来看，常规火炮的发射药产生每兆焦耳能量需10美 元，而电磁炮只需0.1美元．而且电磁炮还可以省去火炮的药筒和发射 装置，故而重量轻、体积小、结构简单、运输以及后勤保障等方面更 为安全可靠和方便．
电磁铁应用（四）:电磁炮 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．电磁 炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大 大提高弹丸的速度和射程自80年代初期以来，电磁炮在未来武器的发 展计划中，已成为越来越重要的部分。
电磁炮原理----法拉第电磁感应定理 电磁炮原理 法拉第电磁感应定理
电磁铁的工作原理及分类
力，衔铁将在反作用力的作用下返回原来的释放位置。 电磁铁的分类：
电磁结构形式很多，如图所示。按磁路系统形式可分为拍合式、盘式、E形和 螺管式。按衔铁运动方式可分为转动式如图(a)所示和直动式如图(b)、(c)、(d) 所示。
按其线圈电流的性质可分为直流电磁铁和交流电磁铁；按用途不同可分为牵引电磁 铁、制动电磁铁、起重电磁铁及其他类型的专用电磁铁。 牵引电磁铁主要用于自动 控制设备中，用来牵引或推斥机械装置，以达到自控或遥控的目的；制动电磁铁是 用来操纵制动器，完成制动任务的电磁铁； 起重电磁铁是用于起重、搬运铁磁性重 物的电磁铁。
电磁铁的工作原理及分类
电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种：
交流电磁铁。 ①交流电磁铁。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V，电气线路配置简 交流电磁铁 单。交流电磁铁启动力较大，换向时间短。但换向冲击大，工作时温升高(外壳 设有散热筋)；当阀芯卡住时，电磁铁因电流过大易烧坏，可靠性较差，所以切 换频率不许超过30次／min，寿命较短。 ②直流电磁铁。直流电磁铁一般使用24V直流电压，因此需要专用直流电源。 直流电磁铁。 直流电磁铁 其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(其圆筒形外壳上没有散热筋)，体积小，工作 可靠，允许切换频率为120次／min，换向冲击小，使用寿命较长。但启动力比 交流电磁铁小。 ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器 本整型电磁铁。 本整型电磁铁 ，可以在直接使用交流电源的同时，具有直流电磁铁的结构和特性。
电磁炮的威力 （一）用于天基反导系统：电磁炮由于初速度极高，可用于摧毁空间的 低轨道卫星和导弹，还可以拦截由舰只和装甲发射的导弹． （二）用于防空系统：用它不仅能打击临空的各种飞机，还能在远距离 拦截空对舰导弹．英国也正在积极研制用于装甲车的防空电磁炮． （三）用于反装甲武器：美国的打靶试验证明，电磁炮是对付坦克装甲 的有效手段．发射质量为50克、速度为3km/s的炮弹，可穿透25.4mm 厚的装甲． （四）用于改装常规火炮：随着电磁发射技术的发展，在普通火炮的炮 口加装电磁加速系统，可大大提高火炮的射程．美国利用这一技术， 已将火炮射程加大到150km．