專利名稱：快速電磁鐵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種快速電磁鐵，屬于磁體領域，其包括有電磁線圈、鐵芯、銜鐵等。
現有技術的電磁鐵中，其結構是由電磁線圈、鐵芯、銜鐵等組成，由于線圈及鐵芯產生的磁場，對銜鐵的吸力在啟動階段較小，故啟動的時間相應加長，且產生的磁場強度至多可達到5T。
本實用新型的目的在于提供一種可以在極短時間內使的電磁鐵產生極大磁場強度的一種快速電磁鐵。
本實用新型的目的由如下技術方案實施其主要由電磁線圈、鐵芯、銜鐵、磁通集中器等組成，所述磁通集中器外表面有螺紋凹槽，所述電磁線圈嵌在螺紋凹槽內，所述鐵芯插入所述磁通集中器的中空內表體中，在所述磁通集中器側部開有一槽與中空的內表體連通，所述磁通集中器與所述鐵芯是絕緣的。
所述磁通集中器的中空內表體插入所述鐵芯后有一定空隙。
所述磁通集中器的可以是圓柱狀，也可以是棱柱狀，其軸向開有錐孔和通孔。
本實用新型的優點是可以在極短時間內濃縮磁場密度，產生極大的磁場強度，可達20T以上。且由于采用螺紋凹槽，延長了漏磁通路徑，減少了線圈所承受的電磁力，有效地避免了電磁線圈直接承受電磁力的作用，從而大大降低了線圈的損壞程度。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的磁通集中器的俯視圖。
圖3為圖2的剖視圖。
(如圖1所示)快速電磁鐵其由電磁線圈1、鐵芯2、銜鐵3、磁通集中器4等組成，磁通集中器4外表面有螺紋凹槽5，電磁線圈1嵌在螺紋凹槽5內，所述鐵芯2插入磁通集中器4的中空內表體6中，在磁通集中器4側部開有一槽7與中空的內表體6連通。磁通集中器4與鐵芯2是絕緣的。磁通集中器4的中空內表體6插入鐵芯2后有一定空隙。磁通集中器4可以是圓柱狀，也可以是棱柱狀，其軸向開有錐孔9和通孔8，錐孔9和通孔8可以為同軸，也可以為不同軸。
吸動過程在電磁線圈1兩端提供高電壓，使電磁線圈1中電流以極高的電流變化率上長，此時在磁通集中器4和鐵芯2內產生強磁場，吸動銜鐵3向上運動。
(如圖3所示)磁通集中器4由高導電率和高強度的金屬如黃銅制成，外表面有螺紋凹槽5，電磁線圈1的絕緣導線嵌在螺紋凹槽5內。當電磁線圈1中通過脈沖大電流時，磁通集中器4的外壁10的感應電流所產生的磁場大部分抵消了電磁線圈1電流的磁場，通孔8表面的感應電流產生了強磁場，使絕大部分沖擊力作用于磁通集中器4的通孔8表面上，承受了電磁線圈1所承受的巨大的電磁力，另外，采用螺紋凹槽5延長了漏磁通路徑，減少了電磁線圈1所承受的電磁力，有效地避免了電磁線圈1直接承受電磁力的作用，從而大大降低了電磁線圈1的損壞程度。(如圖2所示)磁通集中器4的通孔8高度與外壁10高度不等，電流分布的密度不同，通孔8和外壁10的電流密度與其高度成反比，所產生的磁場強度與電流密度成正比，高度減少了，磁場強度相應的提高了。
在吸動過程的第一階段，即觸動過程中，由鐵芯2對銜鐵3的吸力F1與工作氣隙有關，此時工作氣隙很大，F1很小，對銜鐵3的吸力則主要由磁通集中器4產生的吸力F2來決定，F2與工作氣隙的大小無關，與通過電磁線圈1的電流增長速率有關。極高的電流變化率的電流使磁通集中器4產生強磁場。這樣，使得銜鐵3在工作氣隙很大，而F1很小時，磁通密度就達到了飽和，這樣，銜鐵3幾乎在接通電壓的一瞬間，得到了最大的作用力，隨著銜鐵3的運動，上作氣隙減小，磁阻降低，鐵芯2對銜鐵3的吸力逐漸變大，電磁線圈1的輸入電流達到最大值，然后變低為一穩態值。此時F2為零，但銜鐵3由于F1的作用，仍受到較大的作用力(工作氣隙很小)，因此，在吸動過程中，銜鐵3都以極大的加速度工作，其吸合時間必然最短。
閉合過程當銜鐵3與鐵芯2閉合后，電磁線圈1只需提供低電壓就可以維持閉合狀態。這樣有助于電磁鐵的迅速關閉，還可以節省耗電，該過程是一個穩態過程。
釋放過程電磁線圈1兩端電壓降至釋放值，銜鐵3由于重力及彈簧吸力而回到原位置。
權利要求1.一種快速電磁鐵，其主要由電磁線圈、鐵芯、銜鐵組成，其特征在于其還有磁通集中器，所述磁通集中器外表面有螺紋凹槽，所述電磁線圈嵌在螺紋凹槽內，所述鐵芯插入所述磁通集中器的中空內表體中，在所述磁通集中器側部開有一槽與中空的內表體連通，所述磁通集中器與所述鐵芯是絕緣的。
2.根據權利要求1所述的一種快速電磁鐵，其特征在于所述磁通集中器的中空內表體插入所述鐵芯后有一定空隙。
3.根據權利要求1所述的一種快速電磁鐵，其特征在于所述磁通集中器可以是圓柱狀，也可以是棱柱狀，其軸向開有錐孔和通孔。
專利摘要本實用新型涉及一種快速電磁鐵。其技術方案是由電磁線圈、鐵芯、銜鐵、磁通集中器組成。電磁線圈嵌在磁通集中器外表面的螺紋凹槽內,鐵芯插入磁通集中器的中空內表體中,在磁通集中器側部開有一槽與中空的內表體連通。優點是:可以在極短時間內濃縮磁場密度,產生極大的磁場強度,延長了漏磁通路徑,減少了線圈所承受的電磁力,有效地避免了電磁線圈直接承受電磁力的作用,從而大大降低了線圈的損壞程度。
文檔編號H01F7/08GK2285505SQ9720412
公開日1998年7月1日 申請日期1997年1月6日 優先權日1997年1月6日
發明者李丹 申請人:李丹