单向移动式比例电磁铁

　　上左图所示为单向移动式比例电磁铁。线圈2通电后形成的磁路经壳体5、导向套12的右段、衔铁10后，分成两路：一路由导向套左段的锥端到轭铁1而产生斜面吸力；另一路直接由衔铁10的左端面到轭铁1而产生表面吸力。其合力即为比例电磁铁的输出力（吸力），其特性如下图所示。

　　图中还画出了普通电磁铁的吸力特性，以便比较。将此比例电磁铁的吸力特性分为三个区段，在气隙很小的区段I，吸力虽大，但随位置的改变而急剧变化；而在气隙较大的区段III，吸力明显下降；吸力随位置变化较小的区段II是比例电磁铁的工作区段（上左图中的限位环3用以防止衔铁进入区段I）。由于在其工作区段内具有基本水平的位移－力特性，所以改变线圈中的电流，即可在衔铁上得到与其成比例的吸力。如果要求比例电磁铁的输出为位移时，可在衔铁左侧加一弹簧（当衔铁与阀芯直接连接时，此弹簧常处于阀芯左侧），便可得到与电流成正比的位移。

双向移动式比例电磁铁

　　如上右图所示，它由两个单向直流比例电磁铁相对组合而成。在壳体1内对称地安放两对线圈：一对为激磁线圈，它们极性相反互相串联或并联，由一恒定电源供给恒定的激磁电流，在磁路内形成初始磁通、；另一对线圈为控制线圈。它们采取极性相同互相串联。仅有激磁电流时，左右两端的电磁吸力大小相等、方向相反，衔铁处于平衡状态，输出力为零。当控制电流通过时，两控制线圈分别在左右两半环形磁路内产生极性相同、大小相等的控制磁通和。它们与原有初始磁通叠加，在左右工作气隙内产生差动效应，形成了与控制电流方向和大小相对应的输出力。由于采用了初始磁通，避开了铁磁材料磁化曲线起始段的影响。它不仅具有良好的位移－力水平特性，而且无零位死区、线性好、滞环小，动态响应较快（幅频宽100MHz以上）。