2.3 Пристрій електромагніту
Разом з тим при всій різноманітності можна зустріти практично електромагнітів вони складаються з основних частин однакового призначення. До них відносяться котушка з розташованої на ній намагничивающей обмоткою (може бути кілька котушок і кілька обмоток), нерухома частина муздрамтеатру, що виконується з феромагнітного матеріалу (ярмо і сердечник) і рухома частина магнітопроводу (якір). У деяких випадках нерухома частина муздрамтеатру складається з декількох деталей (підстави, корпуса, фланців і т.д.).
Якір відділяється від інших частин муздрамтеатру повітряними проміжками і являє собою частину електромагніту, яка, сприймаючи електромагнітне зусилля, передає його відповідним деталей приводиться в дію механізму.
Кількість і форма повітряних проміжків, що відокремлюють рухому частину муздрамтеатру від нерухомої, залежать від конструкції електромагніту. Повітряні проміжки, в яких виникає корисна сила, називаються робочими; повітряні проміжки, в яких не виникає зусилля в напрямку можливого переміщення якоря, є паразитними.
Поверхні рухомої або нерухомої частини муздрамтеатру, що обмежують робочий повітряний проміжок, називають полюсами.
Залежно від розташування якоря щодо інших частин електромагніту розрізняють електромагніти із зовнішнім притягає якір, електромагніти зі втягується якорем і електромагніти із зовнішнім поперечно рухомим якорем.
Характерною особливістю електромагнітів із зовнішнім притягає якір є зовнішнє розташування якоря щодо обмотки. На нього діє головним чином робочий потік, що проходить від якоря до торця капелюшки сердечника.
Характер переміщення якоря може бути обертальним (наприклад, клапанний електромагніт) або поступальним. Потоки розсіювання (замикаються крім робочого зазору) у таких електромагнітів практично не створюють тягового зусилля, і тому їх прагнуть зменшити. Електромагніти цієї групи здатні розвивати досить велике зусилля, але зазвичай застосовуються при порівняно невеликих робочих ходах якоря.
Особливістю електромагнітів зі втягується якорем є часткове розташування якоря в своєму початковому положенні всередині котушки і подальше переміщення його в котушку в процесі роботи.
Потоки розсіювання у таких електромагнітів, особливо при великих повітряних зазорах, створюють певне тягове зусилля, в результаті чого вони є корисними, особливо при порівняно великих ходах якоря. Такі електромагніти можуть виконуватися зі стопом або без нього, причому форма поверхонь, що утворюють робочий зазор, може бути різною в залежності від того, яку тягову характеристику потрібно отримати.
Найбільшого поширення набули електромагніти з плоскими і усічено конічними полюсами, а також електромагніти без стопа. В якості направляючої для якоря найчастіше застосовується трубка з магнітною, що створює паразитний зазор між якорем і верхньої, нерухомою, частиною муздрамтеатру.
Електромагніти зі втягується якорем можуть розвивати зусилля і мати хід якоря, що змінюються в дуже великому діапазоні, що обумовлює їх широке поширення.
У електромагнітах з зовнішнім поперечно рухомим якорем якір переміщається поперек магнітних силових ліній, повертаючись на деякий обмежений кут. Такі електромагніти зазвичай розвивають порівняно невеликі зусилля, але вони дозволяють шляхом відповідного узгодження форм полюсів і якоря отримувати зміни тягової характеристики і високий коефіцієнт повернення.
У кожній з трьох перерахованих груп електромагнітів в свою чергу є ряд конструктивних різновидів, пов'язаних як з характером протікає по обмотці струму, так і з необхідністю забезпечення заданих характеристик і параметрів електромагнітів.
2.4 Класифікація електромагнітів
Електромагніти дуже різні за конструктивним виконанням, які розрізняються за своїми характеристиками і параметрами, тому класифікація полегшує вивчення процесів, що відбуваються при їх роботі.
Залежно від способу створення магнітного потоку і характеру діючої сили, що намагнічує електромагніти поділяються на три групи: електромагніти постійного струму нейтральні, електромагніти постійного струму поляризовані і електромагніти змінного струму.
У нейтральних електромагнітах постійного струму робочий магнітний потік створюється за допомогою обмотки постійного струму. Дія електромагніту залежить тільки від величини цього потоку і не залежить від його напряму, а отже, від напрямку струму в обмотці електромагніту. При відсутності струму магнітний потік і сила тяжіння, що діє на якір, практично дорівнюють нулю.
Поляризовані електромагніти постійного струму характеризуються наявністю двох незалежних магнітних потоків: (поляризующего і робітника. Поляризується магнітний потік в більшості випадків створюється за допомогою постійних магнітів.
Іноді для цієї мети використовують електромагніти. Робочий потік виникає під дією сили, що намагнічує робочої або керуючої обмотки. Якщо струм в них відсутня, на якір діє сила тяжіння, створювана поляризующим магнітним потоком. Дія поляризованого електромагніту залежить як від величини, так і від напрямку робочого потоку, тобто від напрямку струму в робочій обмотці.
У електромагнітах змінного струму харчування обмотки здійснюється від джерела змінного струму. Магнітний потік, створюваний обмоткою, по якій проходить змінний струм, періодично змінюється за величиною і напрямком (змінний магнітний потік), в результаті чого сила електромагнітного тяжіння пульсує від нуля до максимуму з подвоєною частотою по відношенню до частоти струму живлення.
Однак для тягових електромагнітів зниження електромагнітної сили нижче певного рівня неприпустимо, так як це призводить до вібрації якоря, а в окремих випадках до прямого порушення нормальної роботи. Тому в тягових електромагнітах, які працюють при змінному магнітному потоці, доводиться вдаватися до заходів для зменшення глибини пульсації сили (наприклад, застосовувати екранує виток, що охоплює частину полюса електромагніту).
Крім перерахованих різновидів, в даний час великого поширення набули електромагніти з випрямленням струму, які по харчуванню можуть бути віднесені до електромагнітам змінного струму, а за своїми характеристиками наближаються до електромагнітам постійного струму. Оскільки все ж є деякі специфічні особливості їх роботи.
Залежно від способу включення обмотки розрізняють електромагніти з послідовними і паралельними обмотками.
Обмотки послідовного включення, що працюють при заданому струмі, виконуються з малим числом витків великого перерізу. Струм, що проходить за такою обмотці, практично не залежить від її параметрів, а визначається характеристиками споживачів, включених послідовно з обмоткою.
Обмотки паралельного включення, що працюють при заданій напрузі, мають, як правило, досить велике число витків і виконуються із проведення малого перетину.
За характером роботи обмотки електромагніти поділяються на працюючі в тривалому, переривчастий і короткочасному режимах.
За швидкістю дії електромагніти можуть бути з нормальною швидкістю дії, швидкодіючі і повільно діючі. Це поділ є дещо умовним і свідчить головним чином про те, чи прийняті спеціальні заходи для отримання необхідної швидкості дії.
Всі перераховані вище ознаки накладають свій відбиток на особливості конструктивних виконань електромагнітів.
Інформація про роботу «Розрахунок намагнічує пристрої для магнітопорошкового методу неруйнівного контролю»