Электромагнит делает магнитное поле при помощи обмотки, обтекаемой электронным током. Для того чтоб усилить это поле и навести магнитный поток по определенному пути, в большинстве электромагнитов имеется магнитопровод, выполняемый из магнитномягкой стали.

Применение электромагнитов

Электромагниты получили так обширное распространение, что тяжело именовать область техники, где бы они не применялись в том либо ином виде. Они содержатся в почти всех бытовых устройствах — электробритвах, магнитофонах, телеках и т.п. Устройства техники связи — телефония, телеграфия и радио невообразимы без их внедрения.

Электромагниты являются неотъемлемой частью электронных машин, многих устройств промышленной автоматики, аппаратуры регулирования и защиты различных электротехнических установок. Развивающейся областью внедрения электромагнитов является мед аппаратура. В конце концов, огромные электромагниты для ускорения простых частиц используются в синхрофазотронах.

Вес электромагнитов колеблется от толикой грамма до сотен тонн, а потребляемая при их работе электронная мощность — от милливатт до 10-ов тыщ кв.

Особенной областью внедрения электромагнитов являются электрические механизмы. В их электромагниты употребляются в качестве привода для воплощения нужного поступательного перемещения рабочего органа либо поворота его в границах ограниченного угла, либо для сотворения удерживающей силы.

Примером схожих электромагнитов являются тяговые электромагниты, созданные для совершения определенной работы при перемещении тех либо других рабочих органов; электрические замки; электрические муфты сцепления и торможения и тормозные электромагниты; электромагниты, приводящие в действие контактные устройства в реле, контакторах, пускателях, автоматических выключателях; подъемные электромагниты, электромагниты вибраторов и т. п.

В ряде устройств вместе с электромагнитами либо взамен их употребляются неизменные магниты (к примеру, магнитные плиты металлорежущих станков, тормозные устройства, магнитные замки и т. п.).

Систематизация электромагнитов

Электромагниты очень многообразны по конструктивным выполнениям, которые различаются по своим чертам и характеристикам, потому систематизация упрощает исследование процессов, происходящих при их работе.

Зависимо от метода сотворения магнитного потока и нрава действующей намагничивающей силы электромагниты разделяются на три группы: электромагниты неизменного тока нейтральные, электромагниты неизменного тока поляризованные и электромагниты переменного тока.

Нейтральные электромагниты

В нейтральных электромагнитах неизменного тока рабочий магнитный поток создается при помощи обмотки неизменного тока. Действие электромагнита зависит только от величины этого потока и не находится в зависимости от его направления, а как следует, от направления тока в обмотке электромагнита. При отсутствии тока магнитный поток и сила притяжения, действующая на якорь, фактически равны нулю.

Поляризованные электромагниты

Поляризованные электромагниты неизменного тока характеризуются наличием 2-ух независящих магнитных потоков:(поляризующего и рабочего. Поляризующий магнитный поток почти всегда создается при помощи неизменных магнитов. Время от времени для этой цели употребляют электромагниты. Рабочий поток появляется под действием намагничивающей силы рабочей либо управляющей обмотки. Если ток в их отсутствует, на якорь действует сила притяжения, создаваемая поляризующим магнитным потоком. Действие поляризованного электромагнита зависит как от величины, так и от направления рабочего потока, т. е. от направления тока в рабочей обмотке.

Электромагниты переменного тока

В электромагнитах переменного тока питание обмотки осуществляется от источника переменного тока. Магнитный поток, создаваемый обмоткой, по которой проходит переменный ток, временами меняется по величине и направлению (переменный магнитный поток), в итоге чего сила электрического притяжения пульсирует от нуля до предела с двойной частотой по отношению к частоте питающего тока.

Но для тяговых электромагнитов понижение электрической силы ниже определенного уровня неприемлимо, потому что это приводит к вибрации якоря, а в отдельных случаях к прямому нарушению обычной работы. Потому в тяговых электромагнитах, работающих при переменном магнитном потоке, приходится прибегать к мерам для уменьшения глубины пульсации силы (к примеру, использовать экранирующий виток, обхватывающий часть полюса электромагнита).

Не считая перечисленных разновидностей, в текущее время огромное распространение получили электромагниты с выпрямлением тока, которые по питанию могут быть отнесены к электромагнитам переменного тока, а по своим чертам приближаются к электромагнитам неизменного тока. Так как все таки имеются некие специальные особенности их работы.

Зависимо от метода включения обмотки различают электромагниты с поочередными и параллельными обмотками.

Обмотки поочередного включения, работающие при данном токе, производятся с малым числом витков огромного сечения. Ток, проходящий по таковой обмотке, фактически не находится в зависимости от ее .характеристик, а определяется чертами потребителей, включенных .поочередно с обмоткой.

Обмотки параллельного включения, работающие при данном напряжении, имеют, обычно, очень огромное число витков и производятся из провода малого сечения.

По нраву работы обмотки электромагниты делятся на работающие в продолжительном, прерывающемся и краткосрочном режимах.

По скорости деяния электромагниты могут быть с обычной скоростью деяния, быстродействующие и замедленно действующие. Это разделение является несколько условным и свидетельствует приемущественно о том, приняты ли особые меры для получения нужной скорости деяния.

Все вышеперечисленные признаки накладывают собственный отпечаток на особенности конструктивных выполнений электромагнитов.

Устройство электромагнита

Совместно с тем при всем многообразии встречающихся на практике электромагнитов они состоят из главных частей схожего предназначения. К ним относятся катушка с расположенной на ней намагничивающей обмоткой (может быть несколько катушек и несколько обмоток), недвижная часть магнитопровода, выполняемого из ферромагнитного материала (ярмо и сердечник) и подвижная часть магнитопровода (якорь). В неких случаях недвижная часть магнитопровода состоит из нескольких деталей (основания, корпуса, фланцев и т. д.). а)

Якорь отделяется от других частей магнитопровода воздушными промежутками и представляет собой часть электромагнита, которая, воспринимая электрическое усилие, передает его подходящим деталям приводимого в действие механизма.

Количество и форма воздушных промежутков, отделяющих подвижную часть магнитопровода от недвижной, зависят от конструкции электромагнита. Воздушные промежутки, в каких появляется нужная сила, именуются рабочими; воздушные промежутки, в каких не появляется усилия в направлении вероятного перемещения якоря, являются-паразитными.

Поверхности подвижной либо недвижной части магнитопровода, ограничивающие рабочий воздушный просвет, именуют полюсами.

Зависимо от расположения якоря относительно других частей электромагнита различают электромагниты с наружным притягивающимся якорем, электромагниты со втягивающимся якорем и электромагниты с наружным поперечно передвигающимся якорем.

Соответствующей особенностью электромагнитов с наружным притягивающимся якорем является наружное размещение якоря относительно обмотки. На него действует приемущественно рабочий поток, проходящий от якоря к торцу шляпки сердечника. Нрав перемещения якоря может быть вращательным (к примеру, клапанный электромагнит) либо поступательным. Потоки рассеяния (замыкающиеся кроме рабочего зазора) у таких электромагнитов фактически не делают тягового усилия, и потому их стремятся уменьшить. Электромагниты этой группы способны развивать довольно огромное усилие, но обычно используются при сравнимо маленьких рабочих ходах якоря.

Особенностью электромагнитов со втягивающимся якорем являются частичное размещение якоря в собственном исходном положении снутри катушки и предстоящее перемещение его в катушку в процессе работы. Потоки рассеяния у таких электромагнитов, в особенности при огромных воздушных зазорах, делают определенное тяговое усилие, в итоге чего они являются полезными, в особенности при сравнимо огромных ходах якоря. Такие электромагниты могут производиться со стопом либо без него, при этом форма поверхностей, образующих рабочий зазор, может быть различной зависимо от того, какую тяговую характеристику необходимо получить.

Наибольшее распространение получили электромагниты с плоскими и усеченно коническими полюсами, также электромагниты без стопа. В качестве направляющей для якоря в большинстве случаев применяется трубка из немагнитного материала, создающая паразитный зазор меж якорем и верхней, недвижной, частью магнитопровода.

Электромагниты со втягивающимся якорем могут развивать усилия и иметь ход якоря, изменяющиеся в очень большенном спектре, что обусловливает их обширное распространение.

В электромагнитах с наружным поперечно передвигающимся якорем якорь перемещается поперек магнитных силовых линий, делая поворот на некий ограниченный угол. Такие электромагниты обычно развивают сравнимо маленькие усилия, но они позволяют методом соответственного согласования форм полюсов и якоря получать конфигурации тяговой свойства и высочайший коэффициент возврата.

В каждой из 3-х перечисленных групп электромагнитов в свою очередь имеется ряд конструктивных разновидностей, связанных как с нравом протекающего по обмотке тока, так и с необходимостью обеспечения данных черт и характеристик электромагнитов.