Требования, предъявляемые к электромагнитам

Классификация ЭМИМ

ЭМИМ по принципу действия разделяются на две группы:

- рассчитанные на длительное обтекание катушки соленоида электрическим током; при подаче напряжения питания якорь соленоида втягивается (при этом, например, клапан открывается), а возвращается он в исходное положение при снятии напряжения (клапан закрывается). Основными недостатками при этом являются постоянное потребление электроэнергии и ложные срабатывания при исчезновениях питающего напряжения.

- с кратковременным обтеканием катушек соленоида электрическим током; они состоят из двух электромагнитов – тягового и защелки. Тяговый электромагнит предназначен для втягивания якоря соленоида, напряжение питания на его катушку подается кратковременно. Удерживание якоря в рабочем состоянии после обесточивания тяговой катушки осуществляется механически специальной защелкой. Возврат в исходное состояние осуществляется путем кратковременной подачи напряжения на катушку электромагнита защелки, которая освобождает возвратную пружину и якорь соленоида закрывается.

По назначению ЭМИМ различают на:

- удерживающие, предназначенные для фиксации положения ферромагнитных тел, например электромагниты для подъема предметов из ферромагнитных материалов. Они не совершают работы, от них требуется лишь определенная сила, на которую они рассчитываются.

- приводные, которые служат для перемещения исполнительных устройств, например клапанов, золотников, заслонок. Они используются также в контакторах, электромагнитных муфтах и др. Эти электромагниты совершают определенную работу и поэтому рассчитываются на определенную силу и перемещение.

По роду тока в обмотке различают электромагниты постоянного и переменного тока. Электромагниты постоянного тока делятся на нейтральные, не реагирующие на полярность напряжения питания, и поляризованные, реагирующие на полярность напряжения питания.

По конструктивному исполнению различают электромагниты:

- клапанные, с внешним притягивающимся якорем; они имеют небольшое перемещение якоря (единицы миллиметра) и развивают большое усилие;

Рисунок 1 -Электромагнит с П - образным магнитопроводом

1- сердечник; 2- якорь; 3- полюсной наконечник; 4- ярмо; 5- катушка.

- прямоходовые, с поступательным движением якоря; они называются соленоидными электромагнитами, имеют большой ход якоря и обладают высоким быстродействием.

Электромагнит создает большое усилие, значение которого возрастает по мере приближения якоря к сердечнику.

Это так называемые “длинноходные” электромагниты. Конструкция такого рода позволяет получить большой ход якоря (до 200 мм). За счет удлинения катушки. Применяются в устройствах, работающих в режимах кратковременной нагрузки.

Рисунок 2 - Электромагнит с неподвижным сердечником - “стопом”

1- сердечник; 2- якорь; 3- полюсной наконечник; 4- ярмо; 5- катушка; 6- направляющая трубка.

Рисунок 3 - Электромагнит со сквозным отверстием по оси катушки

- с поперечным движением- якорь движется в поперечном направлении к средней линии между полюсами.

Рисунок 4 - Электромагнит с поворотным якорем

1- якорь; 2- ярмо; 3- катушка.

Электромагниты с поворотным якорем применяются при малых углах поворота якоря, порядка 25 ... 40 градусов. Если механическая характеристика противодействующей пружины изображается прямой Fм, то увеличение намагничивающей силы обмотки от 0 до 1500 В вызывает плавный поворот якоря на 50 градусов (от 30 до 80).

Рисунок 5 - Электромагнит с втягивающим якорем

1- якорь; 2- ярмо; 3- катушка.

Такой электромагнит позволяет получить тяговую характеристику любой формы, (возрастающую, спадающую с любым наклоном), что обеспечивается выбором профиля якоря. Электромагниты с поперечным сечением применяются в автоматических регуляторах, используются в установках на постоянном токе; при переменном токе могут возникнуть вибрации якоря, а зазор между полюсами и якорем должен быть постоянным.

Электромагниты постоянного и переменного тока. Прямоходовые электромагниты могут быть переменного (однофазные и трехфазные) и постоянного тока (в свою очередь делятся на нейтральные и поляризованные). Их основные характеристики – ход якоря, зависимость между перемещением якоря и тяговым усилием, зависимость между положением якоря (его перемещением) и расходом электроэнергии и время срабатывания. Эти характеристики зависят от формы магнитопровода, состоящего из ярма и якоря, расположения намагничивающих обмоток и рода питающего тока (переменного или постоянного).

В зависимости от хода якоря (его максимального перемещения) различают короткоходовые (рис. 6 а) и длинноходовые (рис. 6 b,c) электромагниты.

Рис. 6 - Формы магнитопроводов и тяговые характеристики электромагнитов: а – короткоходовых; b и c – длинноходовых.

1. Выбираемая конструкция должна соответствовать длине хода, тяговой силе и заданной тяговой характеристике. Для больших тяговых сил и малой длины хода якоря используют короткоходовые (рис. 4.1 а), а для небольших тяговых сил и значительных ходов якоря - длинноходовые электромагниты (рис. 4.1 b), для больших перемещений якоря - электромагниты с замкнутым цилиндрическим магнитопроводом и квазипостоянной тяговой силой (рис. 4.1 c).

2. Для быстродействующих систем необходимо применять электромагниты с шихтованным магнитопроводом, а для замедленных систем - с нешихтованным магнитопроводом и поворотным якорем с массивной медной гильзой.

3. Число циклов срабатывания должно быть меньше допустимого.

4. Электромагниты переменного тока при одинаковых совершенных механических работах потребляют электроэнергии больше, чем электромагниты постоянного тока.

5. Электромагниты должны быть удобными в эксплуатации и простыми в обслуживании.

Выбор электромагнита осуществляют по напряжению, току и потребляе­мой мощности. После выбора электромагнита рассчитывают его обмотки на нагрев, считая, что средняя допустимая температура нагрева 85...90°С.

Основные характеристики применяемых электромагнитов приведены в табл. 4.1 и 4.2 соответственно на постоянном и переменном токе.

Таблица 4.1. Характеристики электромагнитов переменного тока.

Таблица 4.2. Характеристики электромагнитов переменного тока.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 1574; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!