2021年电磁铁电磁力计算方法

电磁铁磁力的计算公式电磁铁的磁力计算公式：
一、电磁铁的平均磁力：
1、总质量M的电磁铁磁力（H）计算公式：
2、电磁铁的平均磁力（Hm）计算公式：
二、电磁铁的最大磁力：
1、电磁铁的最大磁力（Hmax）计算公式：
2、电磁铁的最大磁力系数 Kmax计算公式：
三、电磁铁的最小磁力：
1、电磁铁的最小磁力（Hmin）计算公式：
2、电磁铁的最小磁力系数 Kmin计算公式：
四、电磁铁U型磁力（U）计算公式：
五、电磁铁的最大磁矩（Mmax）计算公式：
1、电磁铁的最大磁矩（Mmax）计算公式：
2、电磁铁的最大磁矩系数 Kmax计算公式：
六、电磁铁的最小磁矩（Mmin）计算公式：
1、电磁铁的最小磁矩（Mmin）计算公式：
2、电磁铁的最小磁矩系数 Kmin计算公式：
七、电磁铁的轴向磁感计算公式：
1、电磁铁的轴向磁感（Gax）计算公式：
2、电磁铁的轴向磁感系数 Kax计算公式：
八、电磁铁的轴向磁矩计算公式：
1、电磁铁的轴向磁矩（Max）计算公式：
2、电磁铁的轴向磁矩系数 Kax计算公式：
九、电磁铁的轴向孔径计算公式：
1、电磁铁的轴向孔径（dax）计算公式：
2、电磁铁的轴向孔径系数 Kdax计算公式：
总结：电磁铁的磁力计算公式由以上九种，均可通过能量密度与核磁比等参数，计算出电磁铁的平均磁力、最大磁力、最小磁力、最大磁矩、最小磁矩、轴向磁感、轴向磁矩、轴向孔径等。

公式的详细计算公式需参考相关的电磁学文献进行查看。

电磁铁的设计计算一. 电磁铁的吸力计算1. 曳引机的静转矩T=[（1-φ）Q ·g ·D/（2i ）]×10-3式中：φ-------对重系数（0.4-0.5）g---------重力加速度 9.8m/s 2i----------曳引比Q---------额定负载 kgD--------曳引轮直径 mmT=[（1-Text1(3)）×Text1(0) ×9.8×Text1(1)/（2×Text1(2)）]×10-3 = Text1(16) Nm2. 制动力矩 取安全系数S=1.75-2 取S= Text1(5)Mz=S ·T= Text1(5)×Text1(16)= Text1(6) Nm3. 电磁铁的额定开闸力u--------摩擦系数 0.4-0.5,取0.45；Dz------制动轮直径 Dz= Text1(8)mmF N = )321(1031L L L uD L M Z Z ++⨯ = Text1(6)×Text1(11)×103/(Text1(7)×Text1(6)×Text1(9))= Text1(12)NL1，L2，L3所示详见右图4. 电磁铁的过载能力F1----电磁铁的最大吸力；5. 所需电磁铁的最大吸力F1=1.5F N =1.5×Text1(12)= Text1(13)N6. 电磁铁的额定功率1021F P == Text1(14) W7. 电磁铁的额定工作电压，设计给定U N =110 V8. 额定工作电流NN U P I == Text2(13) A 9. 导线直径的确定 （电密 J=5—6 A/mm 2 ） J= Text2(1) A/mm 2 裸线 JI d N π4'0== Text2(12) mm 绝缘后导线直径 d ’ = Text2(6) mm 10. 衔铁的直径（气隙磁密 B δ=0.9-1T ）取B δ= Text2(2) Tπδ215B F d X = = Text2(3)mm取 d X = Text2(7) mm(结构调整)11. 电磁铁的最大行程计算长度1312F =δ = Text2(4)mm 12. 电磁铁线圈匝数初值（后期计算的匝数必须大于初值） W1=31020⨯Id F X πδ = Text2(5)匝二. 线圈的结构设计1. 线圈厚度b k ，高度为L k线圈结构比43-==k k b L β 取 β= Text2(8) 线圈厚度b k =β1'W d = Text2(10)mm高度k k b L ∙=β=Text2(9)mm 2. 电磁铁窗口尺寸确定b=5b k /4= Text3(4) mmL D1=5L k /4= Text3(5) mm3. 吸盘长度L2=2 L D1/5= Text3(0) mm4. 线圈中径D m = d x +2c+b= Text2(7)+2×Text3(7)+ Text3(4)= Text3(6) mm5. 根据结构确定线圈匝数Nm Z I D d U W 410320∙∙∙=ρ= Text3(1) 匝 ρ-----电阻率 取Text3(11)×10-26. 匝数初值确定误差计算%1001]12[⨯-W W W = Text3(2)% 若初值匝数与结构匝数>3% 应调整结构重新计算 1-6项，即调整中径D m （应<3%，目的是保证电磁铁的功率）7. 线圈匝数额定值221W W W N +== Text3(3)（匝） 8. 核算线圈槽满率 )21)(2(2'c L c b W d A N F --∙== Text3(9) % (应 ≤85%) 按计入填充系数1d t f L b J f W I A ∙∙∙∙== Text3(10)% （应≤75%） f t =0.5-0.57 (通过实验调整总结经验)9. 根据结构确定电磁铁的行程（或按标准确定）δN = Text3(12) （注δN < δ）10. 标准工作行程的电磁力= Text3(8) N (F 应F1)11. 结构设计具体的图纸设计12. 线圈电阻320104-⨯∙∙=d WD R m ρ= Text4(4) Ω 13. 电磁铁的实际功率损耗RU P G 2= = Text4(0)W 14. 电磁铁的温升计算SP G ∙=ατTD S=S1+ηm ·S2α-------线圈的散热系数65°时α=12.04×10-4 W/cm 270°时α=12.25×10-4 W/cm 280°时α=12.68×10-4 W/cm 2 （通常按80度计算）S1------线圈的外表面积S1= π·D1·L d = Text4(1) cm 2S2------线圈的内表面积S2=L D m ∙∙∙2πη= Text4(2) cm 2ηm -----散热系数，含金属骨架，ηm =1.7无骨架， ηm =0.9-1直接绕在铁芯上，ηm =2.4τ------线圈温升TD---- 通电率 40%（升降电梯），自动扶梯取100%=∙=TD SP G ατ Text4(5) 15. 电磁铁的最低启动电压，电磁力计算按标准最低启动电压 U 80 =80%U N = Text4(7) V线圈电流 RU I 80== Text4(6)A 16. 80%的U N 电磁吸力= Text4(9)NF 80 > F N 满足要求17. 温升变化后，电磁力计算线圈温升为90°C 时,电阻率ρ（90°C ）=2.236×10-2Ωmm 2/m 320104-⨯∙∙=d WD R m t t ρ= Text4(10)Ω 电流tt R U I == Text4(11)A 7222104)(28.6-⨯∙∙=δπX t t d W I F = Text4(8)N F t > F N 满足要求。

电磁铁电磁力计算方法
1磁动势计算（又叫安匝数）IN
E 匝数22)12(212d D D L d L
d
D D N 其中：L 绕线宽度)
(mm 2D 绕线外径)
(mm 1D 绕线内径)
(mm d 漆包线直径
)(mm 绕线长度
2223
22121(21)=222(21)10()
4D D D D L D D l DN N d L D D m d 绕根据电阻公式
22222
3
324
(21)
(21)
41010
()d 4
L D D l L D D d R d S 绕其中：
20.0178./mm m
铜的电阻率2S mm 漆包线的截面积（）
根据4
3
22224
10
(21)(21)d U U Ud I L D D R L D D 故磁动势
23
102(21)d U
IN D D 2磁感应强度计算（磁动势在磁路上往往有不同的磁降，但每一圈的磁降和应等于磁动势）
即：()
IN
HL 其中：H 磁场强度（A/m)
L m 该段磁介质的长度（）
一般情况下，电磁阀除气隙处外，其余部分均采用导磁性能很好的材料，绝大部分磁动势降是在气隙处，
即0
()IN
HL H 其中：0H 气隙处磁场强度（A/m)
mm 气隙长度（）即行程
而000
=
B H 其中：0
B 气隙中的磁感应强度（特斯拉)-70导磁率，410亨/米。

电磁铁电磁力计算方法1磁动势计算（又叫安匝数）IN E =匝数22)12(212d D D L d L d D D N -=-= 其中：-L 绕线宽度)(mm-2D 绕线外径)(mm-1D 绕线内径)(mm-d 漆包线直径)(mm绕线长度 222322121(21)=222(21)10()4D D D D L D D l DN N d L D D m dππππ-++-==-=⨯绕根据电阻公式222223324(21)(21)41010()d4L D D l L D D d R d Sπρρρπ----==⨯=⨯Ω绕其中： 20.0178./mm m ρ-Ω铜的电阻率2S mm -漆包线的截面积（） 根据432222410(21)(21)d U U Ud I L D D RL D D ρρ===⨯-- 故磁动势 23102(21)d U IN D D ρ=⨯+ 2磁感应强度计算（磁动势在磁路上往往有不同的磁降，但每一圈的磁降和应等于磁动势）即：()IN HL =∑其中： H -磁场强度（A/m)L m -该段磁介质的长度（）一般情况下，电磁阀除气隙处外，其余部分均采用导磁性能很好的材料，绝大部分磁动势降是在气隙处， 即0()IN HL H δ=≈⨯∑其中： 0H -气隙处磁场强度（A/m)mm δ-气隙长度（）即行程 而000=B H μ其中： 0B -气隙中的磁感应强度（特斯拉) -70μπ-⨯导磁率，410亨/米 所以：3000=10B IN H δδμ-≈⨯⨯ 又因为23102(21)d U IN D D ρ=⨯+ 故：2600102(21)d UB D D μρδ=⨯+3电磁力的计算 根据260001102F B S μ=⨯ 其中：0B -气隙中的磁感应强度（特斯拉) -70μπ-⨯导磁率，410亨/米 F -电磁力(N)20S mm -气隙面积（） 又因为2600102(21)d UB D D μρδ=⨯+ 所以：2262600000110[]1028(21)S d U F B S D D μμρδ=⨯=⨯+ 其中：-70μπ-⨯导磁率，410亨/米; 20S mm -气隙面积（）;-d 漆包线直径)(mm ; U -电压（V ）; 20.0178./mm m ρ-Ω铜的电阻率; -2D 绕线外径)(mm ;-1D 绕线内径)(mm ;mm δ-气隙长度（）即行程;。

电磁铁吸力计算
电磁铁吸力是指电磁铁施加电场作用在金属物体上产生的吸引力，电磁铁吸力受多种因素影响，主要有磁感应强度、空气障碍、材料类型、尺寸、工作循环等。

具体的计算方法如下：
①计算磁感应强度：磁感应强度取决于电磁铁的磁单位磁能积、外界磁场对金属物体的磁作用力等因素，一般用B=μH表示，其中μ为磁介质的磁导率，H为磁势的强度。

②计算空气障碍：由于电磁铁的磁头和金属物体之间可能存在空气空气障碍，因此空气障碍对电磁铁吸力有一定影响，可以用F=A2/2来计算障碍对电磁铁吸力的影响程度，其中A为障碍宽度，单位mm。

③计算材料类型：由于不同的金属材料具有不同的磁性，因此材料类型也将影响电磁铁吸力。

一般情况下，金属材料的磁性越强，其对电磁铁的吸力就越大。

④计算尺寸：由于电磁铁的大小不同，因此电磁铁的大小也会对其吸力产生影响，一般情况下，电磁铁越大，吸力就越大。

⑤计算工作循环：电磁铁的工作循环也会影响其吸力，一般情况下，电磁铁的工作循环越多，吸力就越大。

电磁铁磁力计算公式好的，以下是为您生成的关于“电磁铁磁力计算公式”的文章：咱今天就来好好唠唠电磁铁磁力计算公式这回事儿。

记得我读中学那会，学校组织了一次科技小制作的活动。

我和几个小伙伴凑一块儿，决定搞一个电磁铁的小玩意儿。

我们雄心勃勃，想着一定要做出个厉害的电磁铁来。

那时候，啥都不懂，就知道瞎鼓捣。

一开始，我们找来了电池、电线、铁钉这些材料，然后照着书上的样子，一圈一圈地绕电线。

可是弄出来的电磁铁，那磁力小得可怜，连个小铁钉都吸不起来。

这可把我们给愁坏了，几个人凑在一起，抓耳挠腮地想办法。

后来，老师看到我们的窘样，笑着给我们讲了电磁铁磁力计算公式的一些知识。

老师说，电磁铁的磁力大小和电流强度、线圈圈数以及铁芯的情况都有关系。

这电流强度越大，磁力就越强；线圈圈数越多，磁力也会越大；还有那铁芯，要是铁芯又粗又长，磁力也能跟着变强。

按照老师说的，我们重新调整了我们的设计。

把电池多串联了几个，增大了电流；把电线也多绕了好多圈；还专门找了一根又粗又长的铁钉当铁芯。

嘿，您还别说，这一改，效果那叫一个明显！我们做出来的电磁铁，轻轻松松就把一堆小铁钉给吸起来了，大家那个高兴劲儿就别提了。

从那以后，我算是真正明白了这电磁铁磁力计算公式的重要性。

这电磁铁磁力的计算公式啊，其实说起来也不复杂。

简单来说，磁力大小和电流（I）以及线圈圈数（N）的乘积成正比。

用公式表示就是 F = k × I × N ，这里的 k 是个常数，和铁芯的材料、形状等因素有关。

比如说，在实际应用中，如果我们要制作一个磁力很强的电磁铁来吊运重物，那就要想办法增大电流和线圈圈数。

电流这方面呢，我们可以通过增加电池数量或者使用更高电压的电源来实现。

但要注意哦，可别超过了电路能承受的范围，不然会出问题的。

线圈圈数这一块，就得耐心点，一圈一圈仔细绕。

绕的时候还得注意，要绕得整齐紧密，不能松松垮垮的，要不然磁力也会受影响。

再说说铁芯。

铁芯的材料得选导磁性好的，像纯铁或者硅钢片就很不错。

电磁铁的基本公式及计算1.磁路基本计算公式B =μH，φ=ΛIW，∑φ=0IW=∑HL, Λ=μS/LB—磁通密度(T);φ—磁通〔Wb);IW—励磁安匝(A);Λ一磁导(H);L一磁路的平均长度(m) }S—与磁通垂直的截面积(m2);H一磁场强度(A/m);μ一导磁率(H/m) ，空气中的导磁率等于真空中的导磁率μ0=0 .4π×10-8 H/m。

2，电磁铁气隙磁导的计算电磁铁气隙磁导的常用计算公式列于表“气隙磁导的计算公式”中。

表中长度单位用crn，空气中的导磁率μ0为0 .4π×10-8 H/m。

气隙磁导的计算公式3·电磁铁吸力基本计算公式 (1)计算气隙较小时的吸力为10210S392.0⨯=φF式中：F —电磁铁吸力(N)； φ—磁极端面磁通(Wb)； S —磁极表面的总面积(cm 2)。

(2)计算气隙较大时的吸力为10210)a S(1392.0⨯+=δφF式中：a —修正系数，约为3～5；δ—气隙长度（cm ）。

上式适用于直流和交流电磁铁的吸力计算。

交流时，用磁通有效值代入，所得的吸力为平均值。

例：某磁路如图所示。

已知气隙δ为0.04cm ，铁芯截面S 为4.4cm 2，线圈磁势IW 为1200安匝。

试求在气隙中所产生的磁通和作用在衔铁上的总吸力。

解：（1）一个磁极端面上的气隙磁导为000111004.04.4μμδμδ=⨯==S G 由于两个气隙是串联的，所以总磁导为G δ = G δ1/2=55μ0=55×0.4π×10-8=68.75×10-8（H ） (2)气隙中所产生的磁通为φδ=IW G δ =1 200×68.75×10-8 =8 .25×10-4 (Wb) (3)总吸力为)(1213104.425.8392.0210S 392.02102102N F =⨯⨯⨯=⨯⨯=δδφ 式中乘2是因为总吸力是由两个气隙共同作用所产生的。

电磁力与磁场强度的公式关系
电磁铁电磁力计算公式磁场强度的计算公式：H = N × I / Le 式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。

磁感应强度计算公式：B = Φ / (N × Ae)
式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。

磁场的电磁力的大小与磁感应强度、导体内的电流、导体的长度以及电流与磁场方向间的夹角都有关系，在均匀磁场中，他们之间的关系可用以下公式表示为F=BILsinaθ：上面的公式就是电磁力公式，式中各个参数分表代表的含义是：F：表示导体在磁场中所受的电磁力，单位（N）B：表示磁场的磁感应强度，单位（T，简称“特”）I：表示导体内的电流，单位（A）L：表示磁场中的导体长度，单位（m）θ：表示磁感应强度方向与
磁场的电磁力的大小与磁感应强度、导体内的电流、导体的长度以及电流与磁场方向间的夹角都有关系，在均匀磁场中，他们之间的关系可用以下公式表示为F=BILsinaθ。

电磁铁的吸力计算公式电磁铁是由铁磁体、铁芯和线圈组成的物理装置，能够利用电流产生磁场来吸引或排斥其他金属物体，具有很强的力量。

电磁铁的吸力可以通过各种物理公式来计算，以了解它的工作原理和表现能力。

电磁铁的吸力主要由电磁铁内部的磁力决定，磁力表示指的是通过线圈磁化的磁场，可以定义为磁通量，单位为牛顿米/千伏安，它与线圈电流的强度有关，可以用公式φ=I*N来表示。

其中φ表示磁通量，I表示电流强度，N表示线圈的匝数。

电磁铁的吸力可以通过Lorentz力来计算，它又称为电磁力，描述物体在受到电磁场作用时所产生的力。

Lorentz力的大小可以用公式F=BIl表示，其中F表示产生的力，B表示磁场强度，I表示电流强度，l表示线圈的长度。

而电磁铁的磁场强度则可以用公式B=μ*i/2πr来表示，其中μ表示磁导率，i表示电流强度，r表示线圈与物体之间的距离。

所以Lorentz力与电磁铁的磁场强度和电流强度有关。

当电磁铁与物体贴近时，会产生一种被称为弹性连杆力的力，会影响电磁铁的吸力。

弹性连杆力的大小可以用公式K*x^2表示，其中K表示弹性系数，x表示连杆的长短。

由以上可知，电磁铁的吸力计算公式可以总结为：F=BIl+K*x^2其中F表示最终的电磁铁的吸力，B表示磁场强度，I表示电流强度，l表示线圈的长度，K表示弹性系数，x表示连杆的长短。

电磁铁的吸力有众多因素影响，如磁场强度、电流强度、线圈长度、弹性系数等，改变任何一个因素都会影响电磁铁的吸力。

因此，利用此计算公式可以对电磁铁的吸力进行准确掌控，并通过改变上述参量来优化它的表现。

电磁铁有着广泛的用途，它可以用于无源力的把握装置、搬运机构、制动器、行走装置、定位设备以及其他各种电力、机械和控制系统。

它们可以吸引、排斥和拾取金属物体，并且可以自动调节运动速度和制动力，从而达到定位和导向的效果。

电磁铁的吸力计算公式的研究有助于深入了解电磁铁的原理，使得电磁铁得以更好地使用，以实现更好的把握效果，同时也为电磁铁的生产厂家提供了参考设计参数。

电磁铁电磁力计算方法之欧侯瑞魂创作1磁动势计算（又叫安匝数）IN E =匝数22)12(212d D D L d L d D D N -=-= 其中：-L 绕线宽度)(mm-2D 绕线外径)(mm-1D 绕线内径)(mm -d 漆包线直径)(mm绕线长度根据电阻公式 222223324(21)(21)41010()d4L D D l L D D d R d Sπρρρπ----==⨯=⨯Ω绕其中： 根据432222410(21)(21)d U U Ud I L D D RL D D ρρ===⨯-- 故磁动势2磁感应强度计算（磁动势在磁路上往往有分歧的磁降，但每一圈的磁降和应等于磁动势）即：()INHL =∑ 其中：一般情况下，电磁阀除气隙处外，其余部分均采取导磁性能很好的资料，绝大部分磁动势降是在气隙处，即0()IN HL H δ=≈⨯∑其中： 而000=B H μ其中： 所以：3000=10B IN H δδμ-≈⨯⨯ 又因为23102(21)d U IN D D ρ=⨯+ 故：2600102(21)d UB D D μρδ=⨯+3电磁力的计算 根据260001102F B S μ=⨯ 其中： 又因为2600102(21)d UB D D μρδ=⨯+ 所以：2262600000110[]1028(21)S d U F B S D D μμρδ=⨯=⨯+ 其中：-70μπ-⨯导磁率，410亨/米;20S mm -气隙面积（）;-d 漆包线直径)(mm ; U -电压（V ）; 20.0178./mm m ρ-Ω铜的电阻率;-2D 绕线外径)(mm ;-1D 绕线内径)(mm ; mm δ-气隙长度（）即行程;。