19…………………Тяговая сила электромагнита постоянного тока. Роль короткозамкнутого витка в электромагните переменного тока.

Электромагниты являются неотъемлемой частью большинства электрических аппаратов. Электромагнитные явления выполняют основные и вспомогательные функции устройств, а также создают нежелательные паразитные эффекты.

Тяговую электромагнитную силу используют следующие аппараты: реле, контакторы, пускатели, автоматические выключатели, дистанционные переключатели и фиксаторы положения; ударные, пробивные и прессовые механизмы; муфты сцепления и торможения.

Тяговая сила в электромагните постоянного тока.

Сила – это производная электромагнитной энергии по координате изменения энергии.

Устройство электромагнита.

На рисунке: 1 – ярмо, 2 – якорь, 3 – пружина, 4 – катушка, W- число витков намагничивающей катушки, и - рабочий магнитный поток и поток рассеяния, - воздушный зазор, R – активное сопротивление катушки.

- эдс расходуется на потери в сопротивлении обмотки и на намагничивание.

, где - энергия от источника питания; - энергия потраченная на нагрев катушки; - полная электромагнитная энергия, созданная магнитодвижущей силой (WI).

, где - магнитодвижущая сила приходящаяся на воздушный зазор; - магнитодвижущая сила в сердечнике.

По закону Ома для магнитной цепи:

, - магнитная проводимость воздушного зазора.

, - длина воздушного зазора; S – сечение магнитопровода, воздушного зазора.

- энергия магнитного поля в воздушном промежутке.

- магнитная сила в воздушном зазоре.

Это выражение используется для расчета тяговой силы электромагнита. Статическая тяговая характеристика – зависимость силы от величины зазора.

Механическая характеристика – зависимость между противодействующей силой и величиной зазора.

Получить выражение для модуля тяговой силы электромагнита:

.

Электромагнитные механизмы постоянного тока.

В зависимости от расположения якоря различают электромагниты приводные и удерживающие. Приводные электромагниты служат для выполнения механической работы. Удерживающие электромагниты используются для удержания ферромагнитных материалов.

Признаки классификации электромагнитов:

1) По роду тока (постоянного тока нейтральные и поляризованные; переменного тока и с выпрямлением переменного тока);

2) По способу включения катушки (параллельный, последовательный, дифференциальный);

3) Длительность работы (продолжительный, коротковременный, повторно коротковременный);

4) Быстродействие (нормальные, замедленные, быстродействующие);

5) По выполняемым функциям (тянущие, толкающие, удерживающие, ударные, вибрирующие, поворотные, реверсные);

6) По типу магнитной цепи (с разомкнутой и замкнутой);

7) По расположению якоря (с втягивающимся или втяжным якорем, с внешним притягивающимся якорем, с внешним якорем поперечного движения);

8) По характеру движения якоря (с линейным и угловым перемещением);

9) По числу фиксированных положений якоря (двух позиционные и трех позиционные с нейтральным положением);

10) По наличию стопа (со стопом и без стопа);

11) По форме стопа и якоря (плоская, коническая, ступенчатая, с ферромагнитными шунтами постоянного и переменного сечения, сферическая);

12) По способу создания возвратной силы (с упругими элементами, с противодавлением, с другими электромагнитами);

13) По исполнению катушки (токовые, напряженческие, каркасные, безкаркасные).