2.3 Электромагниты.

2.3.1 Область применения электромагнитного привода.

В авиационных электроприводах электромаг­ниты применяются реже, чем электродвигатели. Они используются там, где необходимо осуществить небольшое прямолинейное перемещение или поворот на малый угол, но требуются значительные усилия или моменты. Электромагнитный привод применяется, на­пример, для управления интерцепторами, топливными кранами, кранами гидравлических и пневматических магистралей, замками бомбодержателей, спусками пушек.

Электромагнитный привод имеет следующие достоинства, спо­собствующие широкому распространению его на летательных аппаратах:

--быстродействие (время срабатывания 0,01—0,02 с);

--простота конструкции, малые масса и габариты при значительных усилиях;

--возможность создания как весьма больших усилий, достигающих сотен ньютонов при небольших перемещениях, так и весьма малых усилий — единиц ньютонов;

--высокая надежность.

Некоторые ограничения использования электромагнитов связаны, прежде всего, с отсутствием возможности регулирования ско­рости и хода движения якоря электромагнита, а также со слож­ностью схем реверсирования исполнительного механизма.

2.3.2 Втяжные и поворотные электромагниты

По характеру движения якоря различают втяжные (рис. 2.11) и поворотные (рис. 2.12) электромагниты

В простейшем Случае электромагнит втяжного типа (рис. 2.11) состоит из магнитопровода 2, изготовленного из магнитомягкого железа, обладающего небольшим остаточным магнетизмом, стального якоря 3 и пружины 1. При подключении обмотки 4 электромагнита к питающей сети и прохождении по ней тока якорь под действием возникающего электромагнитного тягового усилии перемещается к сердечнику. При отключении обмотки от сети якорь под действием пружины возвращается в начальное положение. Якорь электромагнита непосредственно (с помощью штока или дру­гих устройств) соединяется с приводимым в движение исполнительным органом

В поворотных электромагнитах при прохождении тока через обмотку 2 (рис. 2.12) возникает электромагнитный момент, стремящийся повернуть якорь 3 по направлению магнитного поля сердечника. В начальное положение якорь возвращается пружиной 4.

Рис.2.11. Электромагнит с втяжным якорем: 1 — пружина; 2 — магнитопровод; 3 — якорь;4 — обмотка

Рис.2.12. Электромагнит с поворотным якорем: 1 — магнитопровод;2 — обмотка; 3 — якорь; 4 — пружина

В авиационных электроприводах чаще применяются втяжные электромагниты. Тяговое усилие F, воздействующее на якорь втяжного электромагнита, зависит от свойств материала магнитопровода и конструктивных форм электромагнита и определяется по формуле:

(2.12)

где С₁ — постоянная величина, зависящая от конструкции электромагнита;

S — площадь поперечного сечения якоря;

В—расстояние между якорем и сердечником;

I — ток обмотки;

 — число витков.

Так как ток в обмотке электромагнита прямо пропорционален напряжению сети, то изменения напряжения оказывают сильное влияние на работу электромагнитов. Так, например, уменьшение напряжения сети с 28,5 до 23 В вызывает уменьшение тягового усилия примерно на 36%.

Тяговую характеристику электромагнита можно изменять, при­давая концам якоря и сердечника форму конуса и меняя угол при --вершине конуса. Электромагниты могут работать на постоянном и переменном токе, однако в авиационных электроприводах в на­стоящее время чаще находят применение электромагниты постоян­ного тока.