电磁铁是通电产生电磁的一种装置,是一种非永久磁铁。
基本原理:
当在通电螺线管内部插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强,通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一边顺时针,另一边必须逆时针。如果绕向相同,两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消,使铁芯不显磁性。另外,电磁铁的铁芯用软铁制做,而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后,将长期保持磁性而不能退磁,则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制,而失去电磁铁应有的优点。
电磁铁有许多优点:
可以用通、断电流控制电磁铁的磁性有无;磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数多少来控制;也可通过改变电阻控制电流大小来控制磁性大小;它的磁极可以由改变电流的方向来控制,等等。即:磁性的强弱可以改变、磁性的有无可以控制、磁极的方向可以改变,磁性可因电流的消失而消失。由于这些优点电磁铁则可以应用在很多领域,如我们日常经常看见的起重机,电磁继电器,电铃等。
磁扩散现象:
在时变磁场(阶跃电流激励)作用下,非零电导率的磁性材料会感应产生涡流。这个感应的
涡流会导致磁通建立延迟,因而磁场在穿过磁性材料厚度方向时会出现时间扩散现象。Maxwell瞬态求解器在电磁阀仿真上的技术优势是比较明显的。其支持电压源或任意电路耦合,电流可以根据电感、磁扩散、衔铁运动、开关等因素由软件求解计算。支持电磁现象和机械运动同步仿真分析,允许用户定义函数表达式负载、弹簧阻尼力以及重力等。通过创建覆盖运动部件的Band对象,可以大大降低每个时间步网格重划分过程对硬件资源和时间的消耗。考虑线圈电流和衔铁运动在导电材料上引起的涡流效应影响。磁扩散现象 。非线性材料效应。