Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Электромагниты

 

В промышленном электрооборудовании широкое применение получили электромагниты переменного и постоянного тока. Их используют для автоматического управления гидравлическими, пневматическими и другими механизмами, а также в схемах электромеханического торможения электродвигателей [1, 6, 7].

Например, электромагниты осуществляют быстрое перемещение задвижек, кранов, защелок, золотников, приводов вибробункеров, дистанционное переключение пневматических фрикционных муфт и т.д.

Принцип действия электромагнита заключается во взаимодействии магнитного поля, создаваемой катушкой с током и подвижного якоря.

По способу взаимодействия якоря на перемещаемый элемент, электромагнитыразделяют на тяговые и толкающие. На рис. 2.17 показан однофазный электромагнит переменного тока со втяжным якорем.

При протекании тока через катушку 1 возникает магнитный поток, замыкающийся через сердечник 2, склепанный из листов электротехнической стали. При этом возникает сила F,втягивающаяякорь 3, тоже склепанный из листов стали, в катушку. Магнитный поток полностью замыкается через сердечник и якорь. Зависимость силы тяги F, развиваемой якорем, от его хода lназывают тяговой характеристикой электромагнита. Наибольшее допускаемое данным электромагнитом значение хода якоря исоответствующая ей сила тяги электромагнита называются номинальными значениями хода и силы тяги электромагнита.

 

Рис. 2.17. Однофазный электромагнит Рис. 2.18. Демпферный виток

переменного тока

 

Тяговая характеристика (рис. 2.19)однофазного электромагнита показывает, что по мере втягивания якоря и уменьшения воздушного зазора между якорем и сердечником сила тяги возрастает и в конце хода в 1,5–3 раза превышает силу тяги в начале хода. При включении электромагнита зазор l между сердечником 2 и якорем3 велик. По этой причине магнитный поток и индуктивность катушки 1 малы. Следовательно, при включении мало и индуктивное сопротивление Xк=2πfL катушки. Поэтому сила тока Iк , протекающего через катушку при ее включении, велика. По мере уменьшения зазора между сердечником 2 и якорем 3 индуктивность катушки возрастает. При этом увеличивается ее индуктивное сопротивление и сила тока после притяжения якоря к сердечнику уменьшается в 5–15 раз. При применении однофазных электромагнитов переменного тока необходимо обеспечить якорю возможность дойти доконца своего хода. Если этому помешает какое-либо механическое препятствие, обмотка электромагнита может быть перегрета увеличенным током.

 

 

Рис. 2.19. Тяговая характеристика и ток IкРис. 2.20. Тяговая характеристика и однофазного электромагнита Iк электромагнита постоянного тока

Для обеспечения гарантии полного хода якорь часто связывают с перемещаемым механизмом пружиной. В этом случае якорь может втянуться до конца хода даже при заклинивании или заедании механизма.



Переменный ток, протекающий через катушку электромагнита, периодически через 0,01 с уменьшается до нуля. Тогда якорь 3 под действием силы тяжести начинает отпадать. Hoвое нарастание тока в катушке 1 вновь притянет якорь 3 к сердечнику 2. Для устранения этих вибраций якоря и сопровождающего их громкого гудения на торец якоря помещают демпферный виток. Он представляет собой медную рамку, охватывающую часть торца якоря (рис. 2.18). Часть переменного магнитного потока якоря Ф1 пульсирует внутри демпферного витка. При этом в нем как во вторичной обмотке трансформатора, замкнутой накоротко, наводится ЭДС и возникает ток. Этот ток создает магнитный поток Ф2, не совпадающий по фазе с основным магнитным потоком. Так как эти потоки неодновременно становятся равными нулю, то всегда имеется поток,

 

удерживающий якорь от отпадания. В результате гудение резко уменьшается. Демпферные витки часто встраивают и в другие части магнитопровода.

Загрузка...

При штамповке мелких деталей применяют различные вибротранспортеры. Для создания вибраций часто используют однофазные втяжные электромагниты. В этом случае электромагнит работает без демпферного витка и с зазором между якорем и сердечником. Чтобы ток, потребляемый катушкой, не был при этом чрезмерно велик, ее включают через добавочное сопротивление. Втягивание происходит и при положительном, и при отрицательном полупериоде. Поэтому частота вибраций при питании катушки электромагнита переменным током составляет 100 Гц. Включением в цепь катушки полупроводникового выпрямителя обеспечивают питание пульсирующим током, и частота уменьшается до 50 Гц.

Напряжение питания однофазных электромагнитов от 36 В до 380 В. Тяговые силы, в зависимости от серии, от 4 Н до 250 Н с ходом якоря от 5 до 40 мм. Собственное время срабатывания электромагнитов 0,06 – 0,10 с.

Когда сила тяги однофазных электромагнитов оказывается недостаточной, применяют электромагниты трехфазного тока.

В электрооборудовании применяют также электромагниты постоянного тока серии ЭЛ, изготовленные в толкающем исполнении. Они развивают силу тяги 4,0-100 Н с ходом 5–15 мм. Напряжение питания 24 В.

Электромагниты постоянного тока могут быть использованы также и для главного привода кузнечно-штамповочных машин при штамповке мелких деталей.

Электромагниты постоянного тока могут работать при произвольном зазоре между якорем и сердечником при включенной катушке, допускают большую частоту включений, имеют большую надежность и долговечность, чем втяжные электромагниты переменного тока. Эти электромагниты допускают до 25·106 включений за срок службы. Электромагниты постоянного тока серии МП развивают силу тяги до 40300 Н.

Недостатком электромагнитов постоянного тока является увеличенное время срабатывания и возврата. Это объясняется тем, что при изменении силы тока от нуля (электромагнит выключен) ток, протекающий по катушке, является величиной переменной и вызывает и катушке ЭДС самоиндукции, противодействующую изменению силы тока. Для электромагнитов постоянного тока зависимость силы тяги F от хода якоряlи ток Iк показаны на рис. 2.20. Минимальный зазор между сердечником не дошедшим до упора якорем необходим для обеспечивания размагничивания после отключения катушки электромагнита.

Электромагниты выбирают по роду тока, величине номинального тока и напряжения, допустимому числу включений в час и тяговому усилию.

Тяговое усилие электромагнита:

, (2.12)

где – начальная сила сопротивления нагрузки.

 

 


Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 343 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Аппараты ручного управления напряжением до 1000 В | Рубильники | Пакетные выключатели и переключатели | Контроллеры | Кнопки управления | Контакторы | Магнитные пускатели | Промежуточное реле | Датчики положения | Короткозамыкатели |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Реле времени| Электромагнитные муфты

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.007 сек.)