短路環工作原理及作用
交流接觸器的鐵心由矽鋼片疊壓而成.
這樣可以減少交變磁通在鐵心中的渦流和磁滯損耗.
在有交變電流通過電磁線圈時.
線圈對銜鐵的吸引力也是交變的.
當交流電流通過零值時,
線圈磁通變為零.
對銜鐵的吸引力也為零.
銜鐵在復位彈簧作用下將產生釋放趨勢.
這使動靜鐵心之間的吸引力隨著交流電的變化而變化.
從而產生變化和雜訊'加速動靜鐵心接觸產生的磨損.
引起給合不良.嚴重時還會使觸點燒蝕.
為了消除此弊端.在鐵心柱端麵的一部分嵌入乙隻銅環.
名為/短路環/
該短路環相當於變壓器的副邊繞組.
**圈通入交流電時不僅線圈產生磁通.
短路環中的感應電流也產生磁通.
此時短路環相當於純電感電路.
從純電感電路的相位可知.
線圈電流磁通與短路環感應電流磁通不同時為零.即電源輸入的交變電流通過零值時短路環感應電流不為零.
此時它的磁通對銜鐵對將起著吸咐作用.
從而克服了銜鐵被釋放的趨勢.使銜鐵在通電過程總是處於吸合狀態.
明顯減少了振動雜訊.
所以短路環又名消振環
材料通常由康銅或鎳鉻合金製成
電磁鐵的吸力計算基本公式
這裡只給出電磁鐵吸力計算的基本公式，以便做簡單的定性分析。
（一）直流電磁鐵的吸力計算基本公式
根據物理學推導，我們可以得到計算電磁鐵銜鐵吸力f的基本計算公式：
4－1）
式中 φ――磁極端麵磁通(wb)；
s――磁極的面積(㎝2)。
這個公式是在假定磁極端麵下的磁力線均勻分布的情況下得出的，適合工作氣隙δ較小時的分析。
（二）交流電磁鐵的吸力計算及分析
交流電磁鐵的吸力計算公式可以在直流電磁鐵計算公式的基礎上得到。
設交流電磁鐵中的交變磁通為：
交流電磁鐵磁通與吸力波形如圖4－3所示：
通過以上可知交流電磁鐵的吸力有以下兩個特點：
1．吸力由乙個不變分量的平均吸力f0和乙個交變分量的脈動吸力fj組成。
2．總的吸力雖然也隨時間週期變化，但總是大於或等於零，即只有吸力，沒有斥力。
3．吸力的頻率是磁通頻率的2倍。
圖4－3 交流電磁鐵的磁通與吸力波形
在電磁鐵工作過程中，決定其能否將銜鐵吸合的是平均吸力的大小，即通常所說的交流電磁鐵吸力。由於單相交變磁通所產生的吸力在每一週期內有兩次經過零點，所以在工頻電路上，每秒鐘內有100次經過零點。當吸力為零時，銜鐵因失去吸力而開始返回，還沒有離開多遠時，又被吸住，如此往復，形成振動，產生噪音，損壞零件。
一般用分磁環(一般為閉合的銅環，也稱短路環)套在部分鐵心上就可減小振動，它是利用通過環內和端麵的磁通有相位角差，這兩磁通產生的電磁吸力不同時為零，兩吸力疊加形成的總吸力任何時刻都不為零。在銜鐵閉合位置，如果總吸力的最小值大於作用在銜鐵上的反作用力，則可以基本上消除電磁鐵的振動和噪音。但吸力仍然是脈動的，故交流電磁鐵一般均發出輕微的「嗡嗡」聲，俗稱「交流聲」。
對於三相交流電磁鐵一般不需加分磁環。
對於交流併聯電磁鐵，其線圈可以看成感抗很大，內阻很小的電壓源，則有
4－3）
式中 f――電源頻率(hz)；
w――線圈匝數；
――磁通最大值(wb)。
整理得：
4－4）
說明交流電磁鐵為恆磁鏈系統。
若將鐵心磁阻忽略，而氣隙磁導為gδ，則對磁路有：
4－5）
將式(4－4)帶入式(4－5)有：
4－6）
該式說明交流電磁鐵線圈中電流與氣隙磁導成反比，即與工作氣隙大小成正比，電磁鐵在剛要吸合時電流很大，若因某種原因銜鐵卡住，則線圈將被燒毀。
二、電磁鐵的特性
(一)電磁鐵的吸力特性
吸力特性是指電磁鐵的吸力與工作氣隙的關係，即f＝（δ）。根據電磁鐵的吸力計算公式分析：工作氣隙δ小時，磁路磁阻小，銜鐵上的電磁吸力f大；當工作氣隙δ大時，銜鐵上的電磁吸力f小。
所以吸力特性近似於雙曲線，如圖4－4(a)所示。對於直流電磁鐵來說，由於其為恆磁勢系統，即iw基本不變，當工作氣隙δ變化時，磁阻變化，磁通也變化，所以吸力也隨著工作氣隙變化，故其特性陡峭。對於交流電磁鐵來說，由於其為恆磁鏈系統，其磁通有效值基本不變，所以吸力隨工作氣隙變化較小，故其特性相對平坦。
圖4－4 電磁鐵的吸力特性
有時為了改變直流電磁鐵的吸力特性，使其較平坦些，以減少閉合時機械衝擊，在磁極端上加一極靴可使特性變得平坦，如圖4－4(b)所示。當然個別情況下也希望吸力陡一些，以保證吸合時有較大的吸力，確保可靠吸合銜鐵，如e形電磁鐵。
吸力特性可以用計算方法得到，也可用實驗方法得到。圖4－4(a)是直流電磁鐵(陡峭)和交流電磁鐵(平坦)的吸力特性示意圖。圖4－4（b)是有極靴和無極靴電磁鐵的吸力特性比較示意圖。
(二)電磁鐵的反力特性
反力特性是歸算到工作氣隙中心的所有反力fｆ與工作氣隙δ的關係，即：
fｆ＝（δ）。
可能有的反力有：反力彈簧力(主要)、觸頭彈簧力、摩擦阻力、重力等。圖4－5為直流接觸器的反力特性示意圖，斜線1為常開觸頭彈簧力，它只存在於動靜觸頭剛接觸到完全閉合的這個過程中。
曲線2為反力彈簧力，它隨工作氣隙減少而增大，在觸頭由開斷狀態向閉合狀態變化時，始終存在為一斜直線；曲線1和曲線2合成的結果，即為反力特性，這裡沒有考慮其它反力。
圖4－5 電磁鐵的反力特性圖4－6 吸力特性與反力特性的配合
(三)電磁鐵的吸力特性與反力特性的配合
對於乙個電磁鐵，如果吸力特性與反力特性配合不好，將影響其工作可靠性、壽命、引數等。對於不同效能的電磁鐵，其配合有些差別，但總的要求是：吸合時，吸力大於反力，釋放時，反力大於吸力(或等於)。
圖4－6為電磁鐵的特性配合情況。
圖中曲線1為反力特性，曲線2、3、4、5為吸力特性。曲線2和曲線1適合於快速動作的場合，但衝擊較大，一般不用。曲線3和曲線1能保證銜鐵的可靠吸合，曲線4和曲線1將不能保證銜鐵可靠吸合。
曲線5和曲線1將不能吸合。一般採用曲線3和曲線1的配合。
當特性配合不好時，可改變吸力特性：調整工作氣隙、線圈電流、電壓等；也可以改變反力特性：如反力彈簧等。
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