[发明专利]倍比力矩电磁铁

说明书

技术领域

倍比力矩电磁铁是取代现有牵引、控制、保护电磁铁的先进产品，它可控制冲床等设备的运行，或作为电梯、吊车等设备的安全保护及控制装置，在一些设备上是作为牵引、控制、保护的专用配件。

技术背景

现有电磁铁还是采用笨重的交流激磁的电磁铁系统，其体积和重量都很大，铁心吸合时撞击力大，容易造成铁心损坏，由于动铁心闭合过程运动时间长，会使线圈发热，而且运行时产生较大电流声。交流电磁铁也有一个优点，那就是吸合过程随气隙减小，吸力增大，而激磁电流能相应减小。如果直接改进成为全波整流直流高电压激磁使铁心吸合，当铁心闭合后转换成为全波整流直流低电压小电流激磁，由于电流没有过零点，吸合过程的激磁安匝数可相应减小，同时线圈匝数可以增多，激磁电流又可进一步减小，导线重量可降低30％。但是直流电磁铁吸力随气隙减小的距离平方成反比上升，因此吸力上升速度大，铁心闭合时的速度非常大，铁心产生的撞击力大，铁心破损加快，使直流电磁铁使用寿命降低。为了克服直流电磁铁及交流电磁铁的缺点，采用倍比力矩电磁铁，就彻底克服了上述缺点，并节省铁心和线圈导线材料，使电磁铁体积和重量大幅度下降，同时大幅度减小铁心吸合时的撞击力和振动，使电磁铁寿命大幅度提高。

实质性技术内容

倍比力矩电磁铁采用倍比力矩将动铁心与牵引控制输出端的可转动连片相连接，电磁铁采用与交流接触器相同的双断口铁心结构型式，静铁心可以是U字形式或山字形，动铁心是长条形。倍比力矩的比例数应大于6，动铁心与力矩短臂刚性连接并一起绕固定转动轴转动，固定转动轴与动铁心长度线平行，因此固定转动轴轴心到通过动铁心质心相垂直的距离等于短力矩臂长，固定转动轴心到输出可转动连片的轴心距离等于长力矩臂长。倍比力矩可以是杠杆形式，而铁心是立式放置，倍比力矩可以是相互垂直的直角力矩而铁心是卧式放置，牵引控制端经可转动连片将输出点转换成直线运动，如附图1及附图2示意图所示。铁心吸合过程中气隙中磁感应强度B由下式给出：

B=μ0H=μ0nil···(1)]]>

n是线圈匝数，i是激磁电流，l是气隙长度，力矩比例数为k，控制牵引力为F₀，牵引力不随气隙而变，作用在动铁心上的反力为F₀的k倍，铁心一个极截面积为S，铁心吸力F由下式给出：

F=B2μ0S(N)···(2)]]>