马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?请使用中文注册
×
电磁铁的磁力(俗称吸力)的大小与线圈匝数、截面积,电源电压,铁芯材料性质、结构形状、截面积大小等都有关。 如果除了线圈匝数外,其它参数都保持不变,那么线圈匝数的多少,都不会改变电磁铁磁力的大小。因为在其它参数都不变的情况下,仅增加线圈的匝数,势必造成线圈阻抗增加,从而使线圈电流减小,结果磁力保持不变。 衡量磁力的大小,可用安匝数这个参数,就是线圈电流与匝数的乘积,安匝数越大,就说明磁力越大。 现以一个12V直流线圈为例(因直流线圈计算简单一些,可不考虑感抗因素),来计算一下分别是200匝、500匝、1000匝时的安匝数。为方便计算设绕制线圈的漆包线截面积为1mm²,线圈每匝长度为0.1米,200匝时线圈长度20米,500匝时线圈长度50米,1000匝时线圈长度100米。 线圈电阻R=ρL/S 线圈电流I=U/R ρ……电阻率,铜为0.0175 L……长度(米) S……截面积(mm²) U……电压(V) I……电流(A) R……电阻(Ω) 200匝时 线圈电阻R=0.0175×20÷1=0.35Ω 线圈电流I=12÷0.35=34.28A 安匝数34.28×200=6857 500匝时 线圈电阻R=0.0175×50÷1=0.875Ω 线圈电流I=12÷0.875=13.71A 安匝数13.71×500=6857 1000匝时 线圈电阻R=0.0175×100÷1=1.75Ω 线圈电流I=12÷1.75=6.857A 安匝数6.857×1000=6857 可见无论线圈匝数多少,安匝数都是6857保持不变,也就说明磁力不变。 既然绕200匝与绕1000匝的磁力是一样大,为何实际当中常常见到绕了几千匝上万匝的线圈呢?这就要说说电流密度这个问题了,电流密度也就是每平方毫米导线通过的电流强度,电流密度越高发热量越大,象上例中绕200时线圈电流达34.28A,由于线圈截面积刚好1mm²,也就是电流密度是34.28A/mm²,这种情况通电时间估计不到一分钟,线圈温度就可能超标,通电超过一分钟线圈就可能烧毁。一般能长时间通电的线圈,电流密度应在8A/mm²以下,上例中只有绕1000匝的线圈才有可能长时间通电工作。当然是否能长时间通电,还与线圈的绝缘等级、结构形状、散热方式等因素有关。
致此我们已知单纯增加线圈匝数并不能增大磁力,相反还有可能减小磁力,上述例子是理想状态,以每匝线圈长度为0.1米不变,实际上线圈不可能只绕一层,每加一层线圈直径变大,每匝长度也会增加,因此最终线圈电阻的增长率要超过线圈匝数的增长率。因此实际的线圈电阻要比上例中计算出的线圈电阻大,从而造成线圈电流减小,最终安匝数也减小。 那么如何提高安匝数呢?如果在其它参数都不可变更的情况下,只有增加线圈截面积(加粗),使线圈电阻减小,线圈电流增加,安匝数就上去了。
|