Електромагніти

Електромагніт робить магнітне поле за допомогою обмотки, обтічної електричним струмом. Для того щоб посилити це поле і навести магнітний потік по певному шляху, в більшості електромагнітів є магнітопровід, що виконується з магнітномягкой стали.

застосування електромагнітів

Електромагніти отримали так широке поширення, що важко назвати область техніки, де б вони не застосовувалися в тому чи іншому вигляді. Вони містяться в багатьох побутових приладах - електробритвах, магнітофонах, телевізорах і т.п. Пристрої техніки зв`язку - телефонія, телеграфія і радіо немислимі без їх впровадження.

Електромагніти є невід`ємною частиною електронних машин, багатьох пристроїв промислової автоматики, апаратури регулювання та захисту різних електротехнічних установок. Розвивається областю впровадження електромагнітів є мед апаратура. Зрештою, величезні електромагніти для прискорення елементарних частинок використовуються в синхрофазотронах.

Вага електромагнітів коливається від часток грама до сотень тонн, а споживана при їх роботі електронна потужність - від милливатт до 10 десятків тисяч кв.

Особливою областю впровадження електромагнітів є електричні механізми. В їх електромагніти вживаються в якості приводу для втілення потрібного поступального переміщення робочого органу або повороту його в межах обмеженого кута, або для створення утримує сили.

Прикладом подібних електромагнітів є тягові електромагніти, створені для здійснення певної роботи при переміщенні тих чи інших робочих органів-електричні замки- електричні муфти зчеплення і гальмування і гальмівні електромагніти- електромагніти, що призводять в дію контактні пристрої в реле, контакторах, пускателях, автоматичних виключателях- підйомні електромагніти, електромагніти вібраторів і т. п.

У ряді пристроїв разом з електромагнітами або замість них вживаються незмінні магніти (наприклад, магнітні плити металорізальних верстатів, гальмівні пристрої, магнітні замки і т. П.).

систематизація електромагнітів

Електромагніти дуже різноманітні за конструктивними виконанням, які розрізняються за своїми характеристиками і характеристиками, тому систематизація спрощує дослідження процесів, що відбуваються при їх роботі.

Залежно від методу створення магнітного потоку і вдачі діючої сили, що намагнічує електромагніти поділяються на три групи: електромагніти постійного струму нейтральні, електромагніти постійного струму поляризовані і електромагніти змінного струму.

нейтральні електромагніти

У нейтральних електромагнітах незмінного струму робочий магнітний потік створюється за допомогою обмотки постійного тока. Дія електромагніту залежить тільки від величини цього потоку і не залежить від його напряму, а як слід, від напрямку струму в обмотці електромагніту. При відсутності струму магнітний потік і сила тяжіння, що діє на якір, фактично дорівнюють нулю.

поляризовані електромагніти

Поляризовані електромагніти постійного струму характеризуються наявністю 2-ух незалежних магнітних потоків: (поляризующего і робітника. Поляризується магнітний потік майже завжди створюється за допомогою незмінних магнітів. Час від часу для цієї мети використовують електромагніти. Робочий потік з`являється під дією сили, що намагнічує робочої або керуючої обмотки. якщо струм в них відсутній, на якір діє сила тяжіння, створювана поляризующим магнітним потоком. Дія поляризованого електромагніту залежить як від вів Ічина, так і від напрямку робочого потоку, т. е. від напрямку струму в робочій обмотці.

Електромагніти змінного струму

У електромагнітах змінного струму харчування обмотки здійснюється від джерела змінного струму. Магнітний потік, створюваний обмоткою, по якій проходить змінний струм, часом змінюється за величиною і напрямком (змінний магнітний потік), в результаті чого сила електричного тяжіння пульсує від нуля до межі з подвійною частотою по відношенню до частоти струму живлення.

Але для тягових електромагнітів зниження електричної сили нижче певного рівня неприпустимо, тому що це призводить до вібрації якоря, а в окремих випадках до прямого порушення нормальної роботи. Тому в тягових електромагнітах, які працюють при змінному магнітному потоці, доводиться вдаватися до заходів для зменшення глибини пульсації сили (наприклад, використовувати екранує виток, що охоплює частину полюса електромагніту).

Крім перерахованих різновидів, в даний час велике торгівлі поширення набули електромагніти з випрямленням струму, які по харчуванню можуть бути віднесені до електромагнітам змінного струму, а за своїми характеристиками наближаються до електромагнітам незмінного струму. Так як все таки є деякі специфічні особливості їх роботи.

Залежно від методу включення обмотки розрізняють електромагніти з послідовними і паралельними обмотками.

Обмотки почергового включення, що працюють при даному струмі, виробляються з малим числом витків величезного перетину. Струм, що проходить за такою обмотці, фактично не залежить від її .характерістік, а визначається рисами споживачів, включених .поочередно з обмоткою.

Обмотки паралельного включення, що працюють при даному напрузі, мають, зазвичай, дуже велика кількість витків і виробляються з дроту малого перерізу.

До вподоби роботи обмотки електромагніти діляться на працюючі в тривалому, переривається і короткостроковому режимах.

За швидкістю діяння електромагніти можуть бути зі звичайною швидкістю діяння, швидкодіючі і повільно діючі. Це поділ є дещо умовним і свідчить головним чином про те, чи прийняті особливі заходи для отримання потрібної швидкості діяння.

Всі перераховані вище ознаки накладають свій відбиток на особливості конструктивних виконань електромагнітів.

пристрій електромагніту

Разом з тим при всьому різноманітті зустрічаються на практиці електромагнітів вони складаються з основних елементів схожого призначення. До них відносяться котушка з розташованої на ній намагничивающей обмоткою (може бути кілька котушок і кілька обмоток), нерухома частина муздрамтеатру, що виконується з феромагнітного матеріалу (ярмо і сердечник) і рухома частина магнітопроводу (якір). У деяких випадках нерухома частина муздрамтеатру складається з декількох деталей (підстави, корпуса, фланців і т. Д.). а)

Якір відділяється від інших частин муздрамтеатру повітряними проміжками і являє собою частину електромагніту, яка, сприймаючи електричне зусилля, передає його відповідним деталей приводиться в дію механізму.

Кількість і форма повітряних проміжків, що відокремлюють рухому частину муздрамтеатру від нерухомої, залежать від конструкції електромагніту. Повітряні проміжки, в яких з`являється потрібна сила, іменуються робітниками повітряні проміжки, в яких не виникає зусилля в напрямку ймовірного переміщення якоря, є-паразитними.

Поверхні рухомої або нерухомої частини муздрамтеатру, що обмежують робочий повітряний просвіт, називають полюсами.

Залежно від розташування якоря щодо інших частин електромагніту розрізняють електромагніти із зовнішнім притягає якір, електромагніти зі втягується якорем і електромагніти із зовнішнім поперечно пересуваються якорем.

Характерною особливістю електромагнітів із зовнішнім притягає якір є зовнішнє розміщення якоря щодо обмотки. На нього діє головним чином робочий потік, що проходить від якоря до торця капелюшки сердечника. Характер переміщення якоря може бути обертальним (наприклад, клапанний електромагніт) або поступальним. Потоки розсіювання (замикаються крім робочого зазору) у таких електромагнітів фактично не роблять тягового зусилля, і тому їх прагнуть зменшити. Електромагніти цієї групи здатні розвивати досить величезне зусилля, але зазвичай використовуються при порівняно невеликих робочих ходах якоря.

Особливістю електромагнітів зі втягується якорем є часткове розміщення якоря у власному вихідному положенні всередині котушки і майбутнє переміщення його в котушку в процесі роботи. Потоки розсіювання у таких електромагнітів, особливо при величезних повітряних зазорах, роблять певний тягове зусилля, в результаті чого вони є корисними, особливо при порівняно великих ходах якоря. Такі електромагніти можуть проводитися зі стопом або без нього, при цьому форма поверхонь, що утворюють робочий зазор, може бути різною залежно від того, яку тягову характеристику необхідно отримати.

Найбільшого поширення набули електромагніти з плоскими і усічено конічними полюсами, також електромагніти без стопа. В якості направляючої для якоря в більшості випадків застосовується трубка з магнітною, що створює паразитний зазор між якорем і верхньої, нерухомою, частиною муздрамтеатру.

Електромагніти зі втягується якорем можуть розвивати зусилля і мати хід якоря, що змінюються в дуже великому спектрі, що обумовлює їх широке поширення.

У електромагнітах з зовнішнім поперечно пересуваються якорем якір переміщається поперек магнітних силових ліній, роблячи поворот на якийсь обмежений кут. Такі електромагніти зазвичай розвивають порівняно невеликі зусилля, але вони дозволяють методом відповідного узгодження форм полюсів і якоря отримувати конфігурації тягової властивості і високий коефіцієнт повернення.

У кожній з 3-х перерахованих груп електромагнітів в свою чергу є ряд конструктивних різновидів, пов`язаних як з характером протікає по обмотці струму, так і з необхідністю забезпечення цих характеристик і характеристик електромагнітів.