Принцип действия электромагнита — Статьи

При пропускании электрического тока через катушку помещенный внутри ее стальной сердечник приобретает свойства естественного магнита

Степень намагничивания стального сердечника, определяемая величиной проходящего через него магнитного потока, о которой судят по максимальной массе притя-гиваемого груза (грузоподъемная сила электромагнита), зависит от величины тока, пропускаемого через катушку, числа витков и температуры катушки, химического состава, формы, размеров и температуры поднимаемого груза.

Катушка без стального сердечника также будет обладать магнитными свойствами — притягивать к себе ферромагнитные тела, но сила притяжения при одном и том же токе, проходящем через нее, значительно меньше, чем у катушки со стальным сердечником. Это объясняется тем, что магнитная проницаемость воздуха намного меньше, чем стального (ферромагнитного) сердечника.

Магнитный поток электромагнита определяется намагничивающей силой F, ампервитки:

где I — ток, проходящий через его катушку, A; w — число витков катушки, а также магнитной проницаемости цепи, состоящей из сердечника электромагнита и поднимаемого груза.

Магнитная проницаемость не является постоянной величиной и зависит от величины намагничивающей силы. С ростом намагничивающей силы магнитная проницаемость сначала резко возрастает, достигает своей максимальной величины, после чего наступает насыщение; увеличение дает незначительное увеличение магнитного потока до того момента, когда увеличение намагничивающей силы практически не сопровождаетсядальнейшимувеличениеммагнитного потока.

Примерный расчет грузоподъемной силы электромагнита можно провести по следующей формуле:

где S — площадь соприкосновения между полюсами магнита и поднимаемой плитой, см²; Ф — магнитный поток, Вб, равный

Rm — магнитное сопротивление цепи электромагнита.

Магнитное сопротивление возрастает с увеличением длины силовых линий магнитного потока и числа воздушных промежутков, находящихся на пути магнитного потока, и уменьшается с увеличением сечения и повышения магнитной проницаемости материала, по которому проходит магнитный лоток.

Длина силовых линий магнитного потока и сечение, по которому проходит этот поток, определяются конструкцией и размерами электромагнита, а число и размеры воздушных промежутков зависят от формы поднимаемого груза. На рис. 1,а показано расположение магнитных силовых линий при поднимании плиты (слитка), а на рис. 1,б — при поднимании скрапа. В последнем случае магнитное сопротивление настолько возрастает, что электромагнит поднимает груз в несколько раз меньше массы плиты или слитка.

Ниже приведены данные грузоподъемности электромагнита в зависимости от характера поднимаемого груза, %:

Стальные плиты и болванки	100
Рельсы и бруски	50
Копровый шар	40-60
Чугунные чушки	4-6
Скрап стальной	2-7
Скрап чугунный	3
Стружка	1,5-2,5

Грузоподъемная сила электромагнита при прочих равных условиях пропор-циональна величине тока, проходящего через его катушку. При заданном напря-жении эта величина зависит от электрического сопротивления катушки, кото-рое возрастает с повышением температуры. Сопротивление катушки при мак-симально допустимой температуре для грузовых электромагнитов может воз-расти в 1,4 – 1,6 раз по сравнению с холодной катушкой. В таком же соотно-шении снизится ток, намагничивающая сила и грузоподъемная сила электромаг-нита. Так как с повышением температуры поднимаемого груза снижается его магнитная проницаемость (достигая нуля при температуре, близкой к 750 °С), то соответственно этому снижается грузоподъемная сила электромагнита.

Питание электромагнита производится постоянным током. Питание может производиться также переменным током, но в этом случае предусматривается соответствующая выпрямительная установка. В качестве последних применяют полупроводниковые установки, выполненные по схеме трехфазного двухполупериодного выпрямления.

Для освобождения от груза иногда оказывается недостаточным отключить пита-ние электромагнита.

Из-за остаточного магнетизма в сердечнике электромагнита и поднимаемом грузе магнитный поток не снижается до нуля, а составляет некоторую величину, определяемую свойствами материала сердечника и поднимаемого груза, и это может оказаться достаточным, чтобы груз (или часть груза) остался притянутым к электромагниту. Для полного освобождения от груза необходимо на короткое время «перемагнитить» электромагнит, т. е. пропустить ток через его катушку в обратном направлении. При этом, когда магнитный поток снизится до нуля, груз отпадет. Величина этого тока, называемого «обратным» током, составляет 12—20% рабочего тока.

При отключении электромагнита происходит быстрое снижение магнитного потока, наводящее в катушке электромагнита электромагнитную силу самоиндук-ции. Величина индуктированного напряжения возрастает при быстром отключении тока и в некоторых случаях может достигнуть 3000 – 4000 В, т.е. в 15—18 раз превысит номинальное напряжение, что не исключает возможности пробоя изоляции катушки электромагнита.

В блоках управления электромагнитом, разработанных в советские времена, для ограничения величины перенапряжения параллельно катушке электромагнита подключалось так называемое разрядное сопротивление. При величине разрядного сопротивления, в 5—6 раз превышающей сопротивление катушки электромагнита, перенапряжение практически снижалось до 700 – 800 В. Так как разрядное сопро¬тивление постоянно подключено к электромагниту, то при его работе оно потребляет дополнительный ток.

В начале 90-х годов Трегубовым Дмитрием Анатольевичем, в настоящий момент генеральный директор ООО “Кировский завод электромагнитов “ДимАл”, был разработан и запатентован первый тиристорный блок управления электромагнитом, нашедший широкое практическое применение.
Благодаря применению тиристоров, энергия, возникающая в катушке электромагнита при его отключении, через шунтирующий тиристор возвращает в сеть. Подобное схемное решение позволило увеличить срок эксплуатации электромагнита.

Повреждения электромагнитов в большинстве случаев заключаются в нарушении изоляции между витками и секциями катушки, а также между катуш-кой и корпусом или токоподводом и корпусом электромагнита.

Как указывалось, при отключении магнита возникает повышенное разрядное напряжение. Для его снижения к катушке подсоединяется разрядное сопро-тивление. Однако изоляция катушки и токоподводов должна противостоять (соот-ветственно толщинам устанавливаемой изоляции и изоляционным расстояниям) не сниженному разрядному напряжению, а полному, если по каким-либо причинам разрядное сопротивление может оказаться отключенным или поврежденным.

Одной из причин нарушения изоляции может быть плохая герметизация объема, занятого катушкой, что приводит к вытеканию электроизоляционной массы или ухудшению ее электроизоляционных и механических свойств вследствие попадания влаги через неплотности. Влага снижает электрическую надежность витковой, межсекционной и корпусной изоляции.

Кроме того, при недостаточном закреплении катушки нарушению изоляции в немалой степени способствуют перемещение и деформация секций, происходящие из-за тепловых расширений катушки и от неизбежных сотрясений и ударов электромагнита о груз.

Поэтому продолжительность безаварийной работы электромагнита зависит от того, как надежно герметизирован электромагнит, как прочно укреплена в нем катушка и выводы, и насколько доброкачественна электро-изоляционная масса.

Основное назначение электроизоляционной заливочной массы препятствовать увлажнению изоляции, что способствует сохранению её высоких электрических и механических качеств. Помимо этого улучшается теплоотвод от катушки, а при достаточной твердости массы при рабочих температурах ограничиваются возможности деформации катушки, что ведет к сохранению изоляции.

Применяемая на предприятии ООО “Кировский завод электромагнитов “ДимАл” технология заливки катушки значительно уменьшила количество межвитковых коротких замыканий, пробоев на корпус воздушных включений (в следствии чего уменьшилось количество попадаемой в электроизоляционную массу влаги), улучшила механическую прочность катушки к ударам, что в свою очередь увеличило срок службы электромагнита и уменьшило количество ремонтов.

Принцип работы электромагнита

Электромагнит — устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока через него. Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока. Магнитные поля возникают в случае, когда весь набор электронов металлического объекта начинает вращаться в одинаковом направлении. В искусственных магнитах это движение обуславливается при помощи электромагнитного поля. Для постоянных электромагнитов данное явление считается натуральным.

• Общая характеристика
• Виды
• Магнитное поле, создаваемое катушкой
• Конструкция линейного соленоида вытяжного типа
• Вращательный соленоид

Обмотку для электромагнита выполняют из медных или алюминиевых изолированных проводов. Существуют и сверхпроводящие электромагниты. Магнитный провод делают из магнитно-мягкого материла, чаще всего стали (конструкционной, литой и электротехнической), чугуна и сплавов железа с кобальтом или никелем. Снижение потери на вихревой ток (ВхТ) осуществляется при помощи создания магнитопровода из множества листов.

Общая характеристика

Подключившись к источнику постоянного тока (а также напряжения), катушка и провод начинают получать энергетические ресурсы и создают магнитное поле, которое является подобным полю, что образуется в постоянных полосовых магнитах. Плотность, которой обладает магнитный поток, всегда является пропорциональной величине электрического тока, протекающего сквозь толщу катушки.

Полярность электромагнита определяют по направлению тока. Механизм образования включает в себя наматывание провода вокруг сердечника, выполненного из металла, через который потом пропускают электричество из определенного источника. Если внутренняя полость катушка заполнена воздухом, то ее называют соленоидом.

Увеличивать силу электромагнита, а точнее его поля, можно при помощи:

• применения сердечников из «мягкого» железа;
• применения больших чисел витков;
• применения электрического тока в больших размерах.

Виды

Электромагниты бывают следующих видов:

• Нейтральные постоянного тока. В таком устройстве магнитный поток создается посредством постоянного электрического тока, пропущенного через обмотку. А значит, сила притяжения такого электромагнита варьируется в зависимости только от величины тока, а не от его направления в обмотке.
• Поляризованные постоянного тока. Действие электромагнита подобного рода основано на наличии двух независимых магнитных потоков. Если говорить о поляризующем, то его наличие создается обычно постоянными магнитами (в редких случаях — дополнительными электромагнитами), и нужен он для создания притягивающей силы при выключенной обмотке. А действие такого электромагнита зависит от величины и направления электрического тока, который движется в обмотке.
• Переменного тока. В таких устройствах катушка электромагнита питается электричеством переменного тока. Соответственно, с определенной периодичностью магнитный поток меняет свое направление и величину. А сила притяжения варьируется лишь по величине, из-за чего она «пульсирует» от минимального до максимального значения с частотой, которая имеет двукратную величину по отношению к частоте питающего ее электрического тока.

Магнитное поле, создаваемое катушкой

Когда электрический ток проходит через обмотки катушек, он ведет себя как электромагнит. Плунжер,находящийся внутри катушки, притягивается к её центру с помощью магнитного потока внутри корпуса катушек, который, в свою очередь, сжимает небольшая пружина прикреплена к одному концу плунжера. Сила и скорость движения плунжеров определяются силой магнитного потока, генерируемого внутри катушки.

Когда ток питания выключен (обесточен), электромагнитное поле, созданное ранее катушкой, разрушается, и энергия, накопленная в сжатой пружине, заставляет поршень вернуться в исходное положение покоя. Это движение плунжера вперед и назад известно как «ход» соленоидов, другими словами, максимальное расстояние, на которое плунжер может проходить в направлении «вход» или «выход», например, 0–30 мм. Такой тип соленоида обычно называется линейным соленоидом из-за линейного направленного движения и действия плунжера. 

Конструкция линейного соленоида вытяжного типа

Линейные соленоиды полезны во многих устройствах, которые требуют движения открытого или закрытого типа (например, внутри или снаружи), таких как дверные замки с электронным управлением, пневматические или гидравлические регулирующие клапаны, робототехника, управление автомобильным двигателем, ирригационные клапаны для полива сада и даже для дверного звонка. Они доступны как открытая рама, закрытая рама или герметичные трубчатые типы.

Вращательный соленоид

Большинство электромагнитных соленоидов являются линейными устройствами, создающими линейную силу движения или движения вперед и назад. Однако имеются также вращательные соленоиды, которые производят угловое или вращательное движение из нейтрального положения либо по часовой стрелке, против часовой стрелки, либо в обоих направлениях (в двух направлениях).

Вращающиеся соленоиды можно использовать для замены небольших двигателей постоянного тока или шаговых двигателей, если угловое движение очень мало, а угол поворота — это угол, смещенный от начального к конечному положению.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 6 чел.
Средний рейтинг: 3.7 из 5.

Ек» — Электромагнит серии ЭМЛ-1203

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электромагниты типа ЭМЛ1203 короткоходовые,однофазного переменного тока предназначены для дистанционного управления гидравлическими, пневматическими и другими исполнительными механизмами.

Структура условного обозначения

ЭМЛ1203 ХХ-Х:

• ЭМЛ — электромагнит лицензионный;
• 1 — габарит электромагнита;
• 2 — способ воздействия на исполнительный механизм — толкающее;
• 0 — режим работы (относительная продолжительность включения) -ПВ=100; 40%;
• 3 — степень защиты (брызгонепроницаемое) IР54 по ГОСТ 14254-96;
• ХХ — климатическое исполнение (У, Т, УХЛ) и категория размещения (3; 4) по ГОСТ 15150-69;
• Х — конструктивное исполнение выводов катушки: 1 -с гибкими выводами; 2 -с электрическим соединителем по ТУ 16-434. 153-86.

Условия эксплуатации

• Номинальные значения климатических факторов по ГОСТ 15543.1-89 и ГОСТ 15150-69
• Высота над уровнем моря 4300 м.
• Температура окружающей среды от минус 30 до 400С дляисполнения У; от минус 10 до 500С для исполнения Т; от 1 до 350С дляисполнения УХЛ.
• Верхнее значение относительной влажности воздуха: 98% при температурах 250С для исполнения У и 350С для исполнения Т, 80% при температуре 250С для исполнения УХЛ.
• Окружающая среда не взрывоопасная, несодержащая пыли в концентрациях, снижающих параметры электромагнитов в недопустимых пределах.
• Допускается работа в среде, насыщенной масляной пылью, каплями и брызгами масла с температурой не более 600С.
• По условиям эксплуатации в части коррозионной активности атмосферы электромагниты соответствуют группам условий эксплуатации металлических изделий по ГОСТ 15150-69:

                 3 -для исполнения У.

                 5 -для исполнения Т.

                 1 -для исполнения УХЛ.

• Группа механического исполнения М9 по ГОСТ 17516.1-90.
• Нормальное рабочее положение электромагнитов вертикальное и горизонтальное.
• Электромагниты предназначены для установки на поверхности с температурой не более 600С.
• Требования техники безопасности по ГОСТ 12.2.007.6-93.
• Электромагниты соответствуют требованиям ТУ У3.12-00216875-029-98, ГОСТ 19264-82 и ГОСТ 24682-81.
• Электромагниты климатического исполнения Т дополнительно соответствуют требованиям ГОСТ 15963-79.
• Электромагниты, предназначенные для поставок наэкспорт, дополнительно соответствуют требованиям РД 16.01.007-88.

Классификация

Электромагниты классифицируются согласно структуре условного обозначения и таблице №1

типоисполнение	конструктивное исполнение выводов катушки	масса, кг
		электромагнита	якоря
эмл1203 у3-1 эмл1203 у3-1, экспорт эмл1203 т3-1, экспорт эмл1203 ухл4-1 эмл1203 ухл4-1, экспорт	с гибкими выводами	1,1	0,17
эмл1203 у3-2 эмл1203 у3-2, экспорт эмл1203 т3-2, экспорт эмл1203 ухл4-2 эмл1203 ухл4-2, экспорт	с электрическим соединителем	1,15

Нормативно-технический документ (ТУ)

ТУТУ У3. 12-00216875-029-98;РД 16.01.007-88

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Номинальное рабочее напряжение переменного тока

частотой 50 и 60 гц, в 24; 36; 42; 60; 110; 120; 220; 380номинальное тяговое усилие, н	47
ход якоря, мм:номинальный	3,5
холостой, не менее	4
время срабатывания, мс, не более	50
время возврата якоря, мс, не более	50
относительная продолжительность включения (пв), %	100; 40
номинальная частота включений, вкл/ч	8000
номинальная активная мощность, вт	25
соs&рабочий	0,313
пусковой	0,417

Механическая износостойкость (средний ресурс), циклов ВО, не менее 10*106

Надежная работа электромагнитов обеспечивается при значениях напряжения питающей сетиот 0,9 до 1,1 номинального значения в продолжительном (ПВ=100%) иповторно кратковременном (ПВ=40%) режимах.

Установившееся превышение температуры катушек электромагнита над температурой окружающей среды 500С в продолжительном и повторно-кратковременном режимах при напряжении, равном 1,1 номинального значения, и номинальной частоте включений соответствует требованиям ГОСТ 19264-82 и для изоляции класса нагревостойкости F по ГОСТ 8865-93 не более 1250С.

Статическая тяговая характеристика электромагнитов приведена в таблице №1

После отключения электромагнитов от питающей сети якорь возвращается из конечного положения в начальное под действием противодействующего усилия, значение которого не превышает 25% номинального тягового усилия.

Выводы электромагнитов (для типоисполнений с электрическим соединителем) обеспечивают подсоединение внешних проводов сечениемв соответствии с ГОСТ 19264-82.

Масса электромагнитов приведена в таблице №1

Гарантийный срок эксплуатации — 2 года со дня ввода электромагнитов в эксплуатацию, но не позднее 6 мес (9 мес для строящихся предприятий) со дня получения электромагнитов потребителем.

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Электромагнит состоит из следующих основных сборочных единиц: якоря и ярма, шихтованных из пластин электротехнической стали; катушки, служащей для возбуждения магнитногопотока,поддействием которого якорь притягивается к ярму; корпуса и электрического соединителя.

Внутри катушки расположены две бронзовые направляющие, служащие для направления движения якоря.

Вкорпусе встроен стержень, позволяющий вручную произвести перемещение якоря из начального положения в конечное.

Для обеспечения надежности работы электромагнита при взаимодействии его с толкателем исполнительного механизма в торец якоря впаяна вставка из твердого материала.

Магнитная система крепится к корпусу специальным пружинным кольцом.

Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры электромагнитов приведены на рисунке.

Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры электромагнитов типа ЭМЛ1203:

• а -с гибкими выводами;
• б -с электрическим соединителем

КОМПЛЕКТНОСТЬ ПОСТАВКИ

В комплект поставки входят: электромагнит; техническое описание и инструкция по эксплуатации -1экз. на партиюэ лектромагнитов, поставляемых в один адрес, если иное количество не оговорено в заказе.

По отдельному заказу могут поставляться соединителисерии СЭ11 по ТУ 16-434.153-86, катушки (в качестве запасных) и толкатели.

ФОРМУЛИРОВАНИЕ ЗАКАЗА

• Взаказе необходимо указать: наименование и типоисполнение электромагнита согласно структуре условного обозначения, номинальное напряжение и частоту питающей сети, длину толкателя при заказе электромагнитов с толкателем, слово «экспорт» при поставке на экспорт, обозначение технических условий.
• Примеры записи обозначения электромагнита: для внутригосударственных поставок- «Электромагнит ЭМЛ1203 У3-1,номинальное напряжение 380В частотой 50Гц, ТУ У3.12-00216875-029-98»;
• для поставок на экспорт в страны с умеренным климатом — «Электромагнит ЭМЛ1203 У3-1, номинальное напряжение 380 В частотой 50 Гц, экспорт, ТУ У3.12-00216875-029-98»;
• для поставок на экспорт в страны стропическим климатом — «Электромагнит ЭМЛ1203 Т3-1, номинальное напряжение 380 В частотой 50 Гц, экспорт, ТУ У3. 12-00216875-029-98″.
• Пример записи обозначения электромагнита с толкателем — «ЭлектромагнитЭМЛ1203 У3-1, номинальное напряжение 380 В частотой 50 Гц, с толкателем длиной 25 мм, ТУ У3.12-00216875-029-98».

электромагнит | инструмент | Британика

электромагнит

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Уильям Стерджен

Похожие темы:

магнитная цепь реле автоматический выключатель соленоид герконовое реле

Просмотреть весь соответствующий контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

электромагнит , устройство, состоящее из сердечника из магнитного материала, окруженного катушкой, через которую проходит электрический ток для намагничивания сердечника. Электромагнит используется везде, где требуются управляемые магниты, например, в устройствах, в которых магнитный поток должен изменяться, реверсироваться или включаться и выключаться.

Технический проект электромагнитов систематизирован с помощью понятия магнитопровода. В магнитопроводе действует магнитодвижущая сила F, или F м, определяется как ампер-витки катушки, которая создает магнитное поле для создания магнитного потока в цепи. Таким образом, если катушка из н витков на метр несет ток ± ампер, поле внутри катушки составляет ± ампер на метр, а магнитодвижущая сила, которую она создает, составляет ± ампер-витков, где л — длина катушки. Более удобно, что магнитодвижущая сила равна Ni, , где N — общее количество витков в катушке. Плотность магнитного потока B эквивалентна в магнитной цепи плотности тока в электрической цепи. В магнитной цепи магнитным эквивалентом тока является общий поток, обозначаемый греческой буквой фи, ϕ , определяемый как ВА, , где А — площадь поперечного сечения магнитной цепи. В электрической цепи электродвижущая сила ( E ) связана с током, i, в цепи на E = Ri, где R сопротивление цепи. В магнитопроводе F = rϕ, , где r — сопротивление магнитопровода и эквивалентно сопротивлению в электрической цепи. Сопротивление получается путем деления длины магнитного пути l на магнитную проницаемость, умноженную на площадь поперечного сечения A ; таким образом, r = л/мкА, греческая буква мю, мк, , символизирующие магнитную проницаемость среды, образующей магнитопровод. Единицы сопротивления — ампер-витки на Вебера. Эти концепции можно использовать для расчета сопротивления магнитной цепи и, следовательно, тока, необходимого через катушку, чтобы вызвать желаемый поток через эту цепь.

Несколько допущений, связанных с этим типом расчета, однако, делают его в лучшем случае лишь приблизительным руководством по проектированию. Воздействие проницаемой среды на магнитное поле можно представить себе как сжатие магнитных силовых линий внутрь себя. И наоборот, силовые линии, проходящие из области с высокой проницаемостью в область с низкой проницаемостью, имеют тенденцию расширяться, и это происходит в воздушном зазоре. Таким образом, плотность потока, которая пропорциональна количеству силовых линий на единицу площади, будет уменьшаться в воздушном зазоре из-за того, что линии выпирают или окаймляются по бокам зазора. Этот эффект будет увеличиваться для более длинных промежутков; грубые поправки могут быть сделаны для учета эффекта интерференции.

Также предполагалось, что магнитное поле полностью ограничено катушкой. На самом деле всегда существует некоторый поток рассеяния, представленный магнитными силовыми линиями вокруг внешней стороны катушки, который не способствует намагничиванию сердечника. Поток рассеяния обычно невелик, если проницаемость магнитного сердечника относительно высока.

Викторина «Британника»

Электричество: короткие замыкания и постоянные токи

В чем разница между электрическим проводником и изолятором? Кто изобрел аккумулятор? Почувствуйте, как ваши клетки горят, пока вы перезаряжаете свою умственную батарею, отвечая на вопросы этой викторины.

На практике магнитная проницаемость магнитного материала является функцией плотности потока в нем. Таким образом, расчет может быть выполнен для реального материала только в том случае, если доступна фактическая кривая намагничивания или, что более полезно, график зависимости μ от B, .

Наконец, конструкция предполагает, что магнитопровод не намагничен до насыщения. Если бы это было так, то плотность потока в воздушном зазоре в этой конструкции не могла бы быть увеличена, какой бы ток ни пропускался через катушку. Эти понятия более подробно раскрываются в следующих разделах, посвященных конкретным устройствам.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Соленоид обычно представляет собой длинную катушку, через которую протекает ток, создавая магнитное поле. В более узком смысле это название стало обозначать электромеханическое устройство, которое производит механическое движение при подаче на него электрического тока. В своей простейшей форме он состоит из железного каркаса, охватывающего катушку, и цилиндрического плунжера, движущегося внутри катушки, как показано на рис. 1. Для источника переменного тока потери в железе в сплошном каркасе ограничивают КПД, и используется многослойный каркас. , который состоит из стопки тонких листов железа, нарезанных соответствующей формы и уложенных друг на друга со слоем изолирующего лака между каждым листом. Когда катушка находится под напряжением, плунжер перемещается в катушку за счет магнитного притяжения между ним и рамой, пока не коснется рамы.

Соленоиды переменного тока имеют тенденцию быть более мощными в полностью открытом положении, чем устройства постоянного тока. Это происходит из-за того, что начальный ток, высокий из-за индуктивности катушки, уменьшается за счет воздушного зазора между плунжером и корпусом. По мере закрытия соленоида этот воздушный зазор уменьшается, индуктивность катушки увеличивается, а переменный ток через нее падает. Если соленоид переменного тока заедает в открытом положении, катушка, скорее всего, сгорит.

Когда соленоид полностью открыт, он имеет большой воздушный зазор, и высокое сопротивление этого зазора поддерживает низкий поток в магнитной цепи для данной магнитодвижущей силы, и сила, действующая на плунжер, соответственно мала. Когда поршень закрывается, сопротивление падает, а поток увеличивается, так что сила постепенно увеличивается. Производители соленоидов предоставляют кривые сила-ход, чтобы пользователи могли выбрать правильную единицу измерения для своих целей. Кривая может быть изменена подпружиниванием плунжера, чтобы усилие, создаваемое на протяжении всего хода, соответствовало конкретной механической нагрузке.

Что такое электромагниты — определение, применение, принцип работы, часто задаваемые вопросы

Мы уже знаем, что электрический ток может генерировать магнитное поле в плоскости, перпендикулярной направлению тока. Так работает электромагнит. Магнит, работающий от электричества, называется электромагнитом. Сила электромагнита может быть изменена путем изменения количества проходящего через него электрического тока, в отличие от постоянного магнита. Свойство магнетизма теряется, когда ток прерывается. Электромагнит основан на магнитном действии электрического тока.

Однако электромагнит имеет преимущество перед постоянным магнитом в том, что управление электрическим током также управляет магнитным полем, т. е. сила электрического поля влияет на силу магнитного поля. На самом деле, изменив направление потока электричества, можно поменять местами полюса электромагнита.

Что такое электромагнит? Или определение электромагнита или определение электромагнита? :-

Катушка проволоки используется для изготовления электромагнитов (проволока скручена последовательно). Это более эффективно, чем прямая линия, для создания магнитного поля. Плотная обмотка провода вокруг мощного сердечника из магнитного материала, такого как железо, может усилить этот эффект. Катушка намотана на железный гвоздь на изображении выше. Железный гвоздь сам по себе не магнитится.

Читайте также —

• Решения NCERT для 11 класса Физика
• Решения NCERT для 12 класса Физика
• Решения NCERT для всех предметов

Как сделать электромагнит?

Вам потребуется

Железный гвоздь (около 3 дюймов)

3 фута медной проволоки с тонким покрытием

Совершенно новая батарея размера D как скрепки

Что мне делать?

1. Оставьте около 8 дюймов проволоки ненамотанной на одном конце и оберните оставшуюся часть вокруг гвоздя. Убедитесь, что провода не перекрываются.

2. Обрежьте провод (при необходимости) так, чтобы на другом конце также оставалось около 8 дюймов.

3. Снимите примерно дюйм пластикового покрытия с обоих концов провода и прикрепите один к одному концу батареи, а другой к другому. См. иллюстрацию ниже. (Лучше примотать провода к аккумулятору изолентой, но будьте осторожны, провод может сильно нагреться!)

4. Поздравляем, теперь у вас есть ЭЛЕКТРОМАГНИТ! Он должен захватить несколько скрепок, если вы поместите острие гвоздя рядом с ними.

ПРИМЕЧАНИЕ. Изготовление электромагнита быстро разряжает аккумулятор, поэтому аккумулятор может нагреваться; таким образом, отсоедините провода, когда закончите исследовать.

Что за механизм стоит за этим?

Постоянные магниты, которые можно увидеть во многих холодильниках, нельзя отключить. ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ — это магниты, которые можно включать и выключать, как тот, что вы построили. Они магнитятся только тогда, когда течет энергия, и они работают на электричестве. Молекулы в гвозде притягиваются к определенным металлам из-за энергии, проходящей через проволоку. НИКОГДА не располагайте провода электромагнита слишком близко к бытовой розетке! Наслаждайтесь, оставаясь в безопасности.

Сила электромагнита может быть увеличена-

1. Обмотка катушки вокруг куска железа (например, железного гвоздя)
2. Добавление дополнительных витков в катушку
3. Увеличение тока катушки

Магнитные характеристики-

Ниже приведены некоторые свойства магнита: Магниты притягивают ферромагнитные элементы, такие как железо, никель и кобальт, благодаря их привлекательным свойствам. Одинаковые полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются. Директивное свойство: свободно подвешенный магнит всегда направлен с севера на юг.

Каков принцип работы электромагнитов?

Электромагниты и принцип их работы

Итак, что такое электромагниты и как они работают? Давайте посмотрим на сам железный гвоздь. Когда на него не влияет электрическое поле, почему он не создает магнитное поле?

Индивидуальные магнитные поля компенсируют друг друга, когда атомы в гвозде ориентированы случайным образом. Эти атомы переориентируются в одном и том же направлении под действием электрического тока. Эти различные магнитные поля объединяются, чтобы сформировать мощное магнитное поле. Степень переориентации возрастает по мере увеличения протекающего тока, что приводит к большему магнитному полю. Увеличенный ток не влияет на создаваемое магнитное поле до тех пор, пока все частицы не будут правильно переориентированы в одном направлении. На этом этапе говорят, что магнит насыщен.

Also Read:

• NCERT solutions for Class 11 Physics Chapter 5 Laws of Motion
• NCERT Exemplar Class 11 Physics Solutions Chapter 5 Laws of Motion
• NCERT notes Class 11 Physics Chapter 5 Laws of Motion

Применение электромагнитов

Ниже приведены некоторые примеры применения электромагнитов:

1. Усилители для ускорителей частиц
2. Электродвигатели и генераторы с магнитным разделением 9

Недостатки электромагнетизма

Ниже приведены некоторые недостатки электромагнетизма:

Они очень быстро нагреваются.

Он потребляет много энергии.

В своем магнитном поле они могут хранить огромное количество энергии. Энергия разрядится, если электрический ток прервется.

Также проверка-

• NCERT Imeplar Class 11th Physics Solutions
• NCERT Пример класса.
• NCERT Notes 12-й класс физики
• NCERT Notes For All Subjects

Подвесные электромагниты и магнитные сепараторы

Электромагниты используются во многих отраслях тяжелой промышленности для отделения черных металлов от сыпучих материалов.

В отличие от постоянного магнита, эти мощные сепараторы используют электрический ток для создания сильного и глубоко проникающего магнитного поля. Это обеспечивает максимальную производительность улавливания в условиях большой глубины шихты, высокой скорости ленты, захвата материала и крупных металлических предметов, таких как зубья ковша погрузчика.

Электромагнитные сепараторы, обычно подвешиваемые над конвейерной лентой в конфигурации с поперечной или встроенной лентой, протягивают посторонние металлы через транспортируемый материал и удаляются из процесса. Это гарантирует отсутствие загрязнений в продукте, а также защищает конвейерную ленту, насосы, грохоты и другое технологическое оборудование в дальнейшем.

Промышленные электромагниты и постоянные магниты

Между электромагнитами и постоянными магнитами есть несколько ключевых различий.

• Досягаемость магнитного поля : Электромагниты обеспечивают большее расстояние досягаемости по сравнению с постоянными магнитами.
• Наличие магнетизма: Постоянные магниты всегда намагничены, а электромагниты можно отключить, остановив электрический ток.
• Контроль черного материала : Преимущество электромагнитов заключается в том, что они могут удерживать и отпускать по требованию, в то время как постоянные магниты не могут обеспечить такой же уровень контроля.

Подвесные электромагнитные сепараторы обеспечивают прочность, долговечность и надежность промышленным производителям благодаря своей мощности, контролю и адаптивности. Они являются отличным выбором для защиты от случайных металлических частиц в тяжелых промышленных условиях.

Самоочистка и ручная очистка

Доступны электромагнитные сепараторы с ручной очисткой или с самоочисткой.

Для того, чтобы очистить лицевую сторону магнита для ручной очистки, магнит должен быть отключен, что высвобождает захваченный металлический мусор, который затем падает с лицевой стороны магнита. Как правило, для перемещения магнита от конвейера устанавливается система тележки, чтобы отбракованные железные материалы могли падать прямо в бункер или на землю.

Самоочищающиеся электромагнитные сепараторы оснащены непрерывно вращающимся ремнем с шипами вокруг устройства. Когда железные частицы захватываются лентой, планки быстро перемещают частицы по поверхности магнита, где они разряжаются после того, как покидают магнитное поле. Самоочищающиеся электромагниты на сегодняшний день являются наиболее желательной конфигурацией в операциях, где часто присутствует случайное количество металла, поскольку это не прерывает процесс.

Самоочищающееся позиционирование

Подвесные электромагниты могут быть установлены в двух разных положениях: поперек ремня или в линию. Выбор оптимальной конфигурации зависит от многих факторов, и важно понимать преимущества каждого из них, чтобы обеспечить максимальное отделение случайного металла.

Установка самоочищающегося электромагнита в конфигурации с поперечной лентой означает, что магнит подвешен перпендикулярно ленточному конвейеру. Железосодержащий материал притягивается сильным магнитным полем, протягивается через шихту и захватывается поверхностью магнита, где он выгружается в боковой бункер или желоб. Расположение магнитного сепаратора над головным шкивом обеспечивает оптимальное извлечение, поскольку транспортируемый материал находится в свободном падении, а случайный металл освобождается от груза в кинетическом состоянии.

Расположение ленточного магнита в линию означает, что устройство установлено параллельно конвейеру и подвешено над головным шкивом. Железосодержащий материал извлекается из транспортируемого материала, когда он проходит через головной шкив, удерживается на вращающемся ремне вокруг электромагнита, а затем выгружается в желоб за конвейером. Как правило, разделительная пластина устанавливается для отделения желаемого потока продукта от потока брака.

Электромагнитные сепараторы прочны и могут работать в различных условиях. Они настраиваются и могут быть встроены в существующие инфраструктуры. Хорошо подходящие для крупномасштабного производства, они обычно используются для удаления нежелательного металла во многих различных областях.

Использование электромагнитов в различных отраслях промышленности

• Горнодобывающая промышленность : удаление металлического лома, зубьев ковша, арматуры и других случайных металлических отходов с производства для предотвращения повреждения последующего технологического оборудования, такого как конвейерные ленты, насосы, экраны, и гидроциклоны.
• Заполнитель : Извлечение случайных металлов, таких как арматура, металлический лом и инструменты из транспортируемого щебня.
• Древесина : удаление черных металлов, таких как проволока, инструменты и металлический лом, для защиты измельчителей и свиней.
• Биомасса : Обеспечение продуктов, не содержащих металлов, таких как древесные гранулы, при одновременной защите оборудования от случайного попадания металла.
• Переработка : Предотвращает загрязнение металлом конечного продукта и защищает оборудование для измельчения от повреждений.

Качество в основе

Контроль качества играет решающую роль во всех аспектах и ​​представляет собой систему, созданную для поддержки стандартов в производственном процессе IMT.

Индивидуальный дизайн, изготовление и сборка включают несколько процессов; очень важно иметь хорошо документированные процедуры контроля качества. IMT реализует внутреннюю программу обеспечения качества, следуя за материалами и компонентами с момента получения до поставки и заканчивая изготовлением конечного продукта, обеспечивая соответствие самым высоким стандартам качества.

Сопутствующие товары

Электромагниты

Компания IMT разработала и изготовила поперечно-ленточные и линейные сепараторы для объектов с высоким уровнем загрязнения…

ПОДРОБНЕЕ

Подвесные пластинчатые магниты

Компания Innovative Magnetic Technologies Inc. разработала и изготовила подвесные пластинчатые магниты (SPM)…

ПОДРОБНЕЕ

Шкивы с магнитной головкой

Шкивы с магнитной головкой обеспечивают надежное средство извлечения случайного металла из…

ПОДРОБНЕЕ

Свяжитесь с Innovative Magnetic Technologies сегодня!

Свяжитесь с опытными и знающими специалистами по промышленным магнитным технологиям.