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电磁锁

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用于自动门上之电磁锁

电磁锁,或称磁力锁(Magnetic lock),其设计和电磁铁一样,是利用电生磁的原理,当电流通过矽钢片时,电磁锁会产生强大的吸力紧紧的吸住吸附铁板达到锁门的效果。只要小小的电流电磁锁就会产生莫大的磁力,控制电磁锁电源的门禁系统识别人员正确后即断电,电磁锁失去吸力即可开门。因为电磁锁没有复杂的机械结构以及锁舌的构造,适用在逃生门或是消防门的通路控制。其内部用灌注环氧树酯(epoxy)保护锁体。目前电磁锁的吸力强度以LB表示(磅),测试的方法是静态加压。所谓静态加压就是电磁锁通电后慢慢地逐渐增加对吸附铁板的拉力,当超出电磁锁的吸力时瞬间拉开吸附铁板,此拉力的数据就是电磁锁的拉力值。而且电磁锁与吸附铁板的作用力必须是面对面而且是直线加压(collinear load test),如此电磁锁的吸力(Holding Force)才是最大。吸附铁板因为长时间受电磁铁的磁力感应有可能被短暂磁化

电磁锁的特性

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电磁锁的电源必须是DC直流电),耗电功率大约在6瓦特左右,也就是说12VDC的电源电流约0.5A。一般电磁锁都具备12/24VDC双电压的规格。电磁锁上锁原理完全依靠电磁吸力,因为没有任何机械结构(锁舌)所以在紧急状况下不用担心门被卡死无法逃生的危险,在门禁系统的运用上非常的早而且广泛。吸附表面愈平滑电磁吸力愈强,但是吸附铁板的表面同样平滑二者会造成镜面表面张力效应,如果再加上磁化效应的话,有可能门无法打开。

安装方式

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电磁锁的安装方式大部分都是采取外露式安装。基于安全考量,锁体、电源线等都是在室内或是隐藏。向内开式(in-swing door)的门或是特殊的门只要外加一些辅助架即可。重点在于电磁锁与吸附铁板的作用力必须是面对面而且是直线加压(collinear load test),如此电磁锁的吸力(Holding Force)才是最大。绝对不可安装变成斜线剪力(Shearing Force)

另需注意的是:吸附铁板不可以紧紧的固定,必须在吸附铁板与门扇之间加装橡胶垫圈,让吸附铁板保持微微的浮动,随时调整与电磁锁的吸附面。否则只要吸附铁板与电磁锁之间有一丝丝的间系,吸力会大大降低。

何谓残磁

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电磁锁断电后因为吸附铁板与锁体二者的镜面表面张力磁化效应,残留的能量造成吸附铁板无法瞬间脱离电磁锁,这种现象称之为残磁。依据Australian Government Agencies针对电磁锁残磁的规范标准为20 N(牛顿)以下。测试方式是吸附铁板下方系一个2.04公斤(约20 N)的重物,看当电磁锁断电后吸附铁板是否能在1秒内自动掉下来。

防止残磁的方式

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目前电磁锁防止残磁的方式有以下几种:

电磁锁拉力等级

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电磁锁拉力等级视需求而设计,目前市面上大约区分为300 LB以下、300 LB、600 LB、800 LB、1200 LB、以及1200 LB以上等级数。使用最多的等级是600 LB(大约是270公斤)

优点与缺点

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优点

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只需使用较少的电流即可产生强大的磁力,透过连接门禁系统识别相关人士,系统会先断电令磁铁松开即可开门,同时电磁铁设计简单安装使用,有些更具有防盗监控功能,如果有人破门而入的话,会触动警报器,此外,在紧急情况下,按动报警装置或大厦停电时,门禁会自动断电,即可推门逃生。

缺点

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电磁锁与传统锁相比,它们的可承受冲击力有限,尤其是在由推门方面猛力撞击时,磁铁可能会较容易松开,成功破门的机会率较高,故此需要安装防盗系统以防爆窃。另外高温和高湿度会影响使用寿命,会导致线圈过热或过湿而减少吸力。

参考资料来源

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[1] [2]

  1. ^ 孫允武,<中興大學物理系>電磁學 (PDF). (原始内容 (PDF)存档于2003-06-27) (中文). 
  2. ^ 嘉里達科教具總匯. [2009-02-09]. (原始内容存档于2019-11-30) (中文).