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電磁線圈是通電產生電磁的一種裝置。在鐵芯的外部纏繞與其功率相匹配的導電繞組,這種通有電流的線圈像磁鐵一樣具有磁性,它也叫做電磁鐵。我們通常把它制成條形或蹄形狀,以使鐵芯更加容易磁化。另外,為了使電磁鐵斷電立即消磁,我們往往采用消磁較快的的軟鐵或硅鋼材料來制做。這樣的電磁鐵在通電時有磁性,斷電后磁就隨之消失。電磁鐵在我們的日常生活中有著極其廣泛的應用,由于它的發明也使發電機的功率得到了很大的提高。
當在通電螺線管內部插入鐵芯后,鐵芯被通電螺線管的磁場磁化。磁化后的鐵芯也變成了一個磁體,這樣由于兩個磁場互相疊加,從而使螺線管的磁性大大增強。為了使電磁鐵的磁性更強,通常將鐵芯制成蹄形。但要注意蹄形鐵芯上線圈的繞向相反,一邊順時針,另一邊必須逆時針。如果繞向相同,兩線圈對鐵芯的磁化作用將相互抵消,使鐵芯不顯磁性。另外,電磁鐵的鐵芯用軟鐵制做,而不能用鋼制做。否則鋼一旦被磁化后,將長期保持磁性而不能退磁,則其磁性的強弱就不能用電流的大小來控制,而失去電磁鐵應有的優點。
電磁鐵是可以通電流來產生磁力的器件,屬磁鐵,可以很容易地將其磁性啟動或是消除。例如:大型起重機利用電磁鐵將廢棄車輛抬起。
當電流通過導線時,會在導線的周圍產生磁場。應用這性質,將電流通過螺線管時,則會在螺線管之內制成均勻磁場。假設在螺線管的中心置入鐵磁性物質,則此鐵磁性物質會被磁化,而且會大大增強磁場。
一般而言,電磁鐵所產生的磁場與電流大小、線圈圈數及中心的鐵磁體有關。在設計電磁鐵時,會注重線圈的分布和鐵磁體的選擇,并利用電流大小來控制磁場。由于線圈的材料具有電阻,這限制了電磁鐵所能產生的磁場大小,但隨著超導體的發現與應用,將有機會超越現有的限制。
電磁控制:單電控、雙電控、先導式雙電控,帶手動。
(1)電磁控制:利用電磁線圈通電時,靜鐵芯對動鐵芯產生電磁吸力使閥切換以改變氣流方向的閥,稱為電磁控制換向閥,簡稱電磁閥。這種閥易于實現電氣聯合控制,能實現遠距離操作,故得到應用。
1、電磁操作
用電磁力來獲得軸向力,使閥心迅速移動的換向控制方式稱為電磁操作。
它按電磁力作用于主閥閥心的方式分為直動式和先導式兩種。
1)直動式電磁控制是用電磁鐵產生的電磁力直接推動閥心來實現換向的一種電磁控制閥。
根據閥芯復位的控制方式可分為單電控和雙電控。
2)先導式電磁控制是指由先導式電磁閥(一般為直動式電磁控制換向閥)輸出的氣壓力來操縱主閥閥芯實 閥換向的 種電磁控制方式。它實際上是一種由電磁控制和氣壓控制(加壓、卸壓、差壓等)的復合控制,通常稱為先導式電磁氣控。
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AIRTEC氣動線圈
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直線電流的安培定則對一小段直線電流也適用。環形電流可看成許多小段直線電流組成,對每一小段直線電流用直線電流的安培定則判定出環形電流中心軸線上磁感強度的方向。疊加起來就得到環形電流中心軸線上磁感線的方向。直線電流的安培定則是基本的,環形電流的安培定則可由直線電流的安培定則導出直線電流的安培定則對電荷作直線運動產生的磁場也適用,這時電流方向與正電荷運動方向相同,與負電荷運動方向相反。
1.圓形線圈通往電流形成的磁場
(1)線圈中心處的磁場方向可將線圈上某一小段導線視為直線,由安培右手定則判定之。
(2)通有電流的圓形線圈上每一小段電流所產生的磁場,在線圈內都指向同一方向,故線圈內的磁場較直導線電流產生的磁場強度大。
(3)圓形導線通入電流時,線圈外的磁場因各小段電流產生磁場的方向不一致, 因此產生的合成磁場較圈內磁場弱。
(4)圓形線圈的電流愈大,半徑愈小,則線圈中心處的磁場強度即愈大。
(5)圓形線圈和圓盤形薄磁鐵的磁力線形狀相似。
2.螺線形線圈電流的磁場
(1)用一條長導線繞成螺線形的長線圈,相當于由很多個圓形線圈所串聯而成,每一圓形導線在中心處所建立的磁場均為同向,可以增強效應,故線圈中心處的磁場較單匝圓形線圈為強。
(2)線圈內部磁力線形成方向相同的直線,在線圈約兩端磁力線則漸彎曲向外。
(3)螺線形線圈的磁力線特性與棒形磁鐵的磁力線相似,線圈內的磁力線與線圈外方向恰相反。
(4)線圈內磁場的強度與線圈上的電流及單位長度內線圈的圈數成正比。
3.螺線形線圈電流內磁場方向的右手螺旋定則(安培定理):以右手掌握住線圈,四指指向電流方向,大拇指所指的方向即為線圈內磁力線方向。
氣動元件作用與應用領域
氣動元件雖然氣動技術在各工業部門已經獲得了廣泛應用,但是,在許多應用之間還是存在著相當大差異的。氣動元件就應用氣動技術來說,氣動元件基本條件就是要有一臺空氣壓縮機,對己有用于其它用途的空氣壓縮機的地方,應用氣動技術就更方便些。氣動元件作用有哪些?氣動元件應用范圍有哪些?
氣動元件特別是在一些非生產加T部門,如畜牧業、種植業或服裝業,情況更是如此。在機器設備制造領域中,大多數場合都有空氣壓縮機,且氣動技術已有應用,每個應用項目在本質上也有許多相似之處,因此,我們可以對機器設備制造中的氣動技術應用情況進行歸納終結。
氣動技術是工業自動化的傳動與控制技術,在加工制造業領域越來越受到人們重視,并獲得了廣泛應用。日前,伴隨著微電子技術、通信技術和自動控制技術的迅猛發展,氣動技術也在不斷創新,以工程實際應用為目標,得到了的發展。在各個工業領域中,一直在研究、試驗和運用許多新的氣動控制設各。以下的應用舉例只涉及工業氣動技術,即僅使用氣動控制元件和執行元件,如使用控制閥、氣缸或者由這些元件構成的組合元件。
下面對氣動元件應用進行簡單劃分:
⑴)農業
1)田間作業:田間工作設備的傾斜、提升和旋轉裝置:農作物保護和雜草控制設備;包裝袋提升機和其它搬運設備。
2)動物飼養:飼料計量和傳送;糞便收集和清除;蛋類分選系統;通風設備;剪羊毛和屠宰。
3)動物飼料生產:動物飼料生產和包裝的裝卸設備:計量裝置:攪拌和稱量系統;存貯、計數和監測裝置。
4)林業:堆料場控制。
5)種植業:溫室通風設備:收割機:水果和蔬菜分選。(2)公共設施
1)鍋爐房通風設備;遙控閥:氣動開關控制。
2)燃料和吸收器進給裝置;迸料口和手控氣鎖之間的互鎖;測試和計量裝置:自動操作。
3)供水系統:水位控制;遙控閥;下水道和廢水處理中的耙式齒輪濾網和控制閥的操作。
(3)采礦:在露天和地下礦場中直接或間接開采礦石的輔助設備。
(4)化學工業:容器蓋密封:計量系統:(混合物)攪拌桿調節;實驗室中化學物混合裝置:浸入電解槽中的升降裝置:控制閥操作:稱量裝置控制:包裝:制模:水位控制和過程控制系統。
(5)石油工業:石油工業與化學工業相似,用于工廠和實驗室的輔助設備。
(6)塑料橡膠工業
1)塑料生產:大批量材料傳送和分發的控制系統;控制閥操作:料箱1門。2)塑料加工:壓延輪調整:切斷機操作:塑模閉合:成形、模壓和焊機的關閉裝置;薄膜進給和傳送監測;成形和粘合裝置:安全裝置(如設備門)操作;斷開裝置。
3)橡膠加工:安全裝置;整個傳送和生產裝置中的控制和驅動:混合器和硫化壓機中的關閉裝置;測試設備。
(7)石材、陶瓷和玻璃工業
1)巖石和礦石鋸床進給驅動:夾緊裝置。
2)磚塊、毛坯石和瓷磚:成形機驅動:料箱門;碎石機進給裝置;料斗中防止材料(沙、水泥和粒料)拱起的振動器;傳送和搬運裝置:火窯門操作;推進和分選裝置。
3)玻璃、陶器和瓷器:成形機驅動:料箱門:裝飾機;吹型機。
(8)重工業
1)鋼鐵:軋鋼機的輔助設備;分割機驅動:捆綁機。
2)有色金屬:熔爐的輔助設備;切斷機和鋸機的夾緊和驅動裝置:捆綁機;卷線機;打標機。
3)鑄造:成形機;型芯分離裝置:堆放和搬運裝置:毛邊修整機:用于有色金屬的鑄錠模壓蓋機:澆包設備:鑄造設備的輔助驅動;爐門控制。
4)金屬預制件和鋼制家具:裝配輔助設備:沖壓機:折邊裝置;切斷機:壓邊機驅動。
(9)輕工業
1)伐木:框鋸的滾筒調整:橫割鋸驅動:接合壓機:進給導向裝置:自動搬運。
2)家具:進給裝置和固定壓機驅動:夾緊裝置:裝配輔助設備:框式壓饑;鉆頭進給裝置:膠合板切斷機:木板停止和輸送控制;膠進給裝置:壓型機;木釘膠合。
3)木材加工:仿形驅動:靠模成形機:鍾孔驅動:夾緊和進給裝置。
4)清掃制件:進給裝置:夾緊裝置:壓機;打標裝置;切斷機。
5)造紙業和印刷業
1、造紙業:造紙機的滾筒調整和壓緊裝置:碼垛機。
2、紙張和紙板加工:迸給裝置:夾緊裝置:切斷機;壓印花裝置:沖壓裝置:捆綁機;廢料打包驅動:廢料打包機;切斷機及剪刀的驅動:折彎裝置:卷簡紙進給監測。
3、印刷術:裝飾網版印刷機驅動;壓印花裝置;碼垛機;手動機械。
6)紡織工業
1、離心紡紗機和編織機:清洗系統的控制閥操作;通風設備;紗線進給監測。
2、服裝加工:縫紉機的輔助裝置;碼垛裝置:進給裝置:切斷機;碼邊機。
3、毛線編織機
打捆機;式樣圖進給裝置;毛線迸給裝置:膠夾:切斷機:
AIRTEC氣動插頭,AIRTEC接線盒
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電磁閥分類
電磁閥一般分為直動式電磁閥和先導式電磁閥。
直動式電磁閥:直接利用電磁力推動電磁閥閥芯實現氣路之間的通斷;
先導式電磁閥:則是在電磁力的作用下先打開先導閥,使氣體進入電磁閥閥芯氣室,利用氣壓來推動電磁閥閥芯,實現氣路之間的通斷。
電磁閥有幾個氣路就是幾通,閥芯有幾種位置就是幾位,如: 2位3通、2位4通、2位5通、3位5通等;
電磁閥分單電控和雙電控,電壓分220V、110V、 24V;電磁閥分防爆和不防爆。
按通口數分類
換向閥的切換通口包括入口、出口和排氣口。通常根據使用目的選擇換向閥的通口數。
按位置數分類
換向閥的切換狀態稱為“位置”,有幾個切換位置就稱為幾位閥。
1、直動式電磁閥
特點:
結構簡單、動作可靠,在零壓差或真空下能正常工作,可任意方向安裝,但一般適用于通徑在25mm以下。
直動式電磁閥分常開、常閉兩種:
直動常閉電磁閥,在斷電時,電磁閥呈關閉狀態,當電磁閥線圈通電后,產生的電磁力使動鐵芯與靜鐵芯吸合,直接開啟閥口,介質從進口流向,出口;當線圈斷電后,動鐵芯在復位彈簧的作用下復位,直接關閉閥口,而切斷了介質的流通。常開式則斷電時閥門開啟,通電時,閥門關閉。
2、先導式電磁閥
特點:
功率消耗低、通徑較大,而結構簡單、安裝方向任意,但只能用于電磁閥兩端有一定壓差的場合。
電磁閥由先導閥與主閥組成,兩者有通道聯系著
當電磁線圈通電,動鐵芯與靜鐵芯吸合而導閥孔開放,閥芯背腔的壓力通過導閥孔流向出口,此時閥芯背腔的壓力低于進口側的壓力,利用壓差使得閥芯脫離主閥座,介質從進口流向出口。當線圈斷電,動鐵芯與靜鐵芯脫離,關閉了導閥孔,閥芯背腔壓力受進口側壓力關閉了導閥孔,閥芯背腔壓力受進口側壓力的補充逐漸趨于和進口側平衡,閥芯因彈簧作用把閥門關閉。先導閥也可配常開式。