Электромагнитные элементы.

Электрический магнит – устройство, создающее в некоторой части пространства магнитное поле при протекании по его обмотке электрического тока. В электромагните происходит преобразование электрической мощности в механическую.

Электромагнитное реле – совокупность электрического магнита и перемещающейся части (контакты, золотниковые устройства, клапаны, задвижки). Перемещение осуществляется за счет взаимного магнитного поля или пружин.

Электромагнитное реле (контактор) – это устройство дискретного действия, у которого полное изменение входной величины соответствующим двум установившимся значениям выходной величины.

В зависимости от создания магнитного поля различают следующие виды реле:

1. Нейтральное реле постоянного тока

2. Поляризованное реле постоянного тока

3. Реле переменного тока

По характеру перемещения подвижной части различают:

1. Реле с угловым перемещением якоря (поворотные)

2. С линейным перемещением

реле классифицируются также:

• по форме магнитной цепи

• по количеству обмоток

• по характеру расположения обмоток (подвижные и неподвижные)

• по характеру действия тяговых усилий, создаваемых обмоткой (система прямого и дифференциального действия)

Нейтральное реле постоянного тока

Нейтральное реле постоянного тока состоит:

1. подвижная часть магнитопровода – якорь

2. воздушный зазор

3. неподвижная часть – полюс(ограничивает воздушный зазор между якорем и полюсом)

4. обмотка

5. неподвижный магнитопровод – ярмо

6. сердечник

Тяговые и механические характаристики реле

При подаче тока на катушку возникает электромагнитная сила, под действием которой якорь притягивается, преодолевая механические силы, притягивающие к сердечнику.

Зависимость электромагнитной силы от величины рабочего воздушного зазора называется тяговой характеристикой .

Зависимость противодействующих сил приведенных к точке приложения электромагнитных сил от воздушного зазора называется механической характеристикой реле.

U=I*R-E=I*R+d/dt – уравнение электрического равновесия.

Если умножить уравнение на idt, то получим уравнение энергетического баланса.

U*idt=i²*R*dt+id

Левая часть – определяет полученную электрическую энергию, потребляемую от сети за время dt.

i²*R*dt – потери на тепло (на активном сопротивлении).

id - часть электрической энергии, преобразовавшейся а энергию магнитного поля за время dt.

Электромагнитное поле распределяется по всему объему реле. Энергия магнитного поля в основном поддерживается в воздушном зазоре т.к. магнитопровод не насыщен.

Когда якорь начинает двигаться, потокосцепление изменяется от минимального значения до максимального, таким образом при движении якоря электрическая энергия якоря преобразуется в электромагнитное поле, часть которого преобразуется в механическую энергию. Для того чтобы подсчитать механическую электродвижущую силу якоря нужно принять допущения:

1. Кривые намагничивания имеют прямой характер.

2. Поток рассеивания незначителен (поток в воздушном зазоре).