電磁線圈是在特殊形狀的帶有磁性的鐵芯周圍,用線圈纏繞而成的器件。當電流通過線圈時,鐵芯周圍產生磁場,鐵芯的作用是可以大大增強周圍磁場的強度。磁力線從線圈的中心通過,由一端流出,經過側面,再從另一端流人。在三維形狀上,磁場就象橢圓型的開心果,如果將鐵芯加工成適應磁路的形狀,磁力線會全部流過鐵芯。
在電磁線圈的設計中,核芯部位總有間隙,磁力線(磁通量)無法達到,如果間隙被磁力線充滿,磁場的強度就可以達到{zd0}。電磁線圈的活動芯,便可以解決這個矛盾。當線圈通過電流時,磁場吸人活動芯,充填了間隙,從而使磁通充滿了整個間隙?;顒有镜倪B接及其運動方式比較多,把活動芯吸入間隙的拉力也可以變成推力、可以在其另一端連接L彈簧,使活動芯處于常開位置。
當認識到電磁線圈的本質后,就會發現設計中的一些小竅門,活動芯的頂端都設計成適合磁力線流通的形狀,諸如將其兩端的形狀設計45°或傾斜一個角度以適應鐵芯韻形狀,這將大大增大電磁線圈的磁場強度。另外,電磁線圈的磁場強度在磁力線通過的路徑上不均勻,當活動芯遠離磁場處于行程最遠點的時候,磁場所產生的作用力最弱,活動芯越接近結合位置時,磁場產生的作用力就越強。
電磁線圈的作用力大小由以下四個因素決定:線圈的應數,電流強度,線圈的長度以及鐵芯與活動芯的磁場質量。線圈就是產生磁場的導線,它是由鍍上聚胺脂膜的銅線纏繞形成的,銅線的薄膜越薄,纏繞的匝數就越多,越能充分利用有限空間,獲得{zd0}的磁通。銅線絕緣膜的電絕緣性要求相對較低,因為其所受的電壓較低,更重要的指標是熱絕緣性,在發動機中,電磁線圈必須要能承受高達150℃的溫度。
導線的規格尺寸和長度決定了線圈直流電阻的大小、實際上電流產生的作用力遠比歐姆定律要復雜。別忘了,線圈的自感大小依賴于活動芯是否在間隙中。通常的情況是,開始的感應電流高,然后恢復到直流電阻所允許的程度。
護斷開線圈電流時,也須留意。電流鮮并時,線圈中儲存的感應磁通量要恢復到原來的程度,自感的磁通量引起線圈產生較高的電壓。斷開一空調壓縮機的接觸器或突然從交流發電機負荷切斷,都將產生很強的自感電動勢。為避免系統的元件損壞,很多線圈并聯了二極管。這種“回流二極管”與線圈工作的極性相反,當切斷電流時,自感的感應電勢由于二極管的短路就不會有什么危險了。