От чего зависит сила притяжения электромагнита
Перейти к содержимому

От чего зависит сила притяжения электромагнита

  • автор:

От чего зависит сила притяжения электромагнита

Форум KAZUS.RU » Форумы по электронике » Электроника — это просто » Сила притяжения электромагнита

Страница 1 из 2 1 2 > Последняя »

Регистрация: 25.03.2008

Сообщений: 3

Сказал спасибо: 0

Сказали Спасибо 2 раз(а) в 1 сообщении

Сила притяжения электромагнита

Знающие люди, я вас приветствую. Нужна помощь: подскажите, пожалуйста, формулу, по которой вычисляется сила притяжения, развиваемая электромагнитом!
Или дайте знать, где эту формулу найти.

Меню пользователя vasily_dulsky
Посмотреть профиль
Отправить личное сообщение для vasily_dulsky
Найти ещё сообщения от vasily_dulsky

Регистрация: 13.03.2005

Сообщений: 125

Сказал спасибо: 1

Сказали Спасибо 2 раз(а) в 2 сообщении(ях)

Меню пользователя NTBeast
Посмотреть профиль
Отправить личное сообщение для NTBeast
Найти ещё сообщения от NTBeast

Почётный гражданин KAZUS.RU

Регистрация: 12.12.2006

Адрес: Минск, Беларусь

Сообщений: 1,247

Сказал спасибо: 98

Сказали Спасибо 78 раз(а) в 55 сообщении(ях)

Сила, с которой взаимодействуют магнитные полюса, зависит от расстояния между ними, причем очень сильно. Каждый, кто держал в руках два магнита, это знает. Поэтому «сила магнита» — величина очень и очень неопределенная. В самом общем случае для произвольной конфигурации магнитного поля сила равна
F=dW/dх, где W- энергия магнитного поля LI^2/2 , тогда F=I^2/2*(dL/dх). здесь dL/dх — скорость изменения индуктивности катушки при перемещении подвижной части. Но рассчитать что-то конкретное по этой формуле не удастся, потому что нужно знать индуктивность при разных положениях притягиваемого предмета, её придется мерять. Тогда проще экспериментально определить интересующую Вас силу.
ЗЫ. В формулах, что я напсал: I — сила тока, L — индуктивность катушки электромагнита, х — расстояние между притягиваемыми полюсами.

Меню пользователя vouk
Посмотреть профиль
Отправить личное сообщение для vouk
Найти ещё сообщения от vouk

Что представляет собой электромагнит? Характеристики и особенности

Электромагниты широко используются в технической сфере. Они неотъемлемые элементы бытовых приборов, устройств связи, электромашин, промышленного оборудования и регулировочной аппаратуры. Устройства выполняют в механизмах функцию привода для поступательного движения или поворачивания на ограниченный угол рабочего органа, а также создают удерживающее усилие. Механизмы с электрическими магнитами обеспечивают работу специальных замков, муфт и реле разного назначения, пускателей и разных автоматических выключателей.

Особенности конструкции

Электромагнит – это устройство, конструктивно состоящее из катушки с медной или алюминиевой обмоткой, ферромагнитного сердечника, а также подвижного якоря. При протекании по обмотке электротока сердечник получает магнитные свойства. Для минимизации вихревых токов магнитопроводы набираются из стальных листов. Якорь подвергается электромагнитному воздействию и, перемещаясь, передает усилие на детали механизма.

Устройства изготавливаются с внешним якорем, выполняющим вращательное или поступательное движение, может поворачиваться на определенный угол или совершать поперечное движение. Такие механизмы характеризуются незначительным усилием, но обеспечивают хорошие тяговые параметры.

Также предлагаются электромагниты с якорем, который наполовину установлен внутри катушки, а при формировании магнитного потока задвигается внутрь. Модели отличаются высоким усилием и большим ходом привода.

Разновидности устройств

В зависимости от конструктивных особенностей различают электромагниты:

  1. Нейтральные, магнитный поток которых формируется при прохождении по обмотке постоянного электротока. Усилие зависит от мощности магнитного поля и не изменяется от направления электротока в обмотке. При пропадании тока магнитный поток и сила притяжения, прикладываемая на привод, стремятся к нулю.
  2. Поляризованные для протекания постоянного тока, характеризующиеся двумя отдельными магнитными полями. Первое поляризующие создается постоянными магнитами, а второе рабочее образуется благодаря намагничиванию рабочей (управляющей) обмотки.
  3. Переменного тока, в которых катушка питается электротоком переменного типа. Особенность данного типа заключается в возможности регулировки мощности и направления магнитного потока. В результате электромагнитное усилие изменяется в широком диапазоне.

В зависимости от типа подключения катушки классифицируют электромагниты с последовательными и параллельными обмотками.

Основные характеристики

На практике для расчетов и оценки устройств чаще используются статическое тяговое усилие, определяющееся как зависимость электромагнитной силы от расположения якоря, а также нагрузка электромагнита – связь электромагнитной силы с величиной подаваемого на обмотку напряжения при неподвижном положении якоря. Также устройства характеризуются следующими параметрами:

  • Механическая эффективность. Параметр, представляющий полезную работу относительно максимально возможной.
  • Время срабатывания якоря. Рассчитывается с момента получения сигнала на проводку до остановки привода в конечном положении.
  • Степень нагрева.
  • Экономичность – определяемая как отношение потребляемой мощности к величине полезной работы.
  • Предельная потребляемая мощность.
  • Коэффициент запаса и возврата.

Параметры позволяют подобрать электромагнит, оптимально соответствующий характеристике механизма. Благодаря сравнительно простой конструкции устройства надежные в работе на протяжении длительного времени.

Принцип действия электромагнита.

Степень намагничивания стального сердечника, определяемая величиной проходящего через него магнитного потока, о которой судят по максимальной массе притя-гиваемого груза (грузоподъемная сила электромагнита), зависит от величины тока, пропускаемого через катушку, числа витков и температуры катушки, химического состава, формы, размеров и температуры поднимаемого груза.

Катушка без стального сердечника также будет обладать магнитными свойствами — притягивать к себе ферромагнитные тела, но сила притяжения при одном и том же токе, проходящем через нее, значительно меньше, чем у катушки со стальным сердечником. Это объясняется тем, что магнитная проницаемость воздуха намного меньше, чем стального (ферромагнитного) сердечника.

Магнитный поток электромагнита определяется намагничивающей силой F, ампервитки:

где I — ток, проходящий через его катушку, A; w — число витков катушки, а также магнитной проницаемости цепи, состоящей из сердечника электромагнита и поднимаемого груза.

Магнитная проницаемость не является постоянной величиной и зависит от величины намагничивающей силы. С ростом намагничивающей силы магнитная проницаемость сначала резко возрастает, достигает своей максимальной величины, после чего наступает насыщение; увеличение дает незначительное увеличение магнитного потока до того момента, когда увеличение намагничивающей силы практически не сопровождаетсядальнейшимувеличениеммагнитного потока.

Примерный расчет грузоподъемной силы электромагнита можно провести по следующей формуле:

image009

где S — площадь соприкосновения между полюсами магнита и поднимаемой плитой, см²; Ф — магнитный поток, Вб, равный

Rm — магнитное сопротивление цепи электромагнита.

Магнитное сопротивление возрастает с увеличением длины силовых линий магнитного потока и числа воздушных промежутков, находящихся на пути магнитного потока, и уменьшается с увеличением сечения и повышения магнитной проницаемости материала, по которому проходит магнитный лоток.

Длина силовых линий магнитного потока и сечение, по которому проходит этот поток, определяются конструкцией и размерами электромагнита, а число и размеры воздушных промежутков зависят от формы поднимаемого груза. На рис. 1,а показано расположение магнитных силовых линий при поднимании плиты (слитка), а на рис. 1,б — при поднимании скрапа. В последнем случае магнитное сопротивление настолько возрастает, что электромагнит поднимает груз в несколько раз меньше массы плиты или слитка.

image011

Ниже приведены данные грузоподъемности электромагнита в зависимости от характера поднимаемого груза, %:

Стальные плиты и болванки 100
Рельсы и бруски 50
Копровый шар 40-60
Чугунные чушки 4-6
Скрап стальной 2-7
Скрап чугунный 3
Стружка 1,5-2,5

Грузоподъемная сила электромагнита при прочих равных условиях пропор-циональна величине тока, проходящего через его катушку. При заданном напря-жении эта величина зависит от электрического сопротивления катушки, кото-рое возрастает с повышением температуры. Сопротивление катушки при мак-симально допустимой температуре для грузовых электромагнитов может воз-расти в 1,4 – 1,6 раз по сравнению с холодной катушкой. В таком же соотно-шении снизится ток, намагничивающая сила и грузоподъемная сила электромаг-нита. Так как с повышением температуры поднимаемого груза снижается его магнитная проницаемость (достигая нуля при температуре, близкой к 750 °С), то соответственно этому снижается грузоподъемная сила электромагнита.

Питание электромагнита производится постоянным током. Питание может производиться также переменным током, но в этом случае предусматривается соответствующая выпрямительная установка. В качестве последних применяют полупроводниковые установки, выполненные по схеме трехфазного двухполупериодного выпрямления.

Для освобождения от груза иногда оказывается недостаточным отключить пита-ние электромагнита. Из-за остаточного магнетизма в сердечнике электромагнита и поднимаемом грузе магнитный поток не снижается до нуля, а составляет некоторую величину, определяемую свойствами материала сердечника и поднимаемого груза, и это может оказаться достаточным, чтобы груз (или часть груза) остался притянутым к электромагниту. Для полного освобождения от груза необходимо на короткое время «перемагнитить» электромагнит, т. е. пропустить ток через его катушку в обратном направлении. При этом, когда магнитный поток снизится до нуля, груз отпадет. Величина этого тока, называемого «обратным» током, составляет 12—20% рабочего тока.

При отключении электромагнита происходит быстрое снижение магнитного потока, наводящее в катушке электромагнита электромагнитную силу самоиндук-ции. Величина индуктированного напряжения возрастает при быстром отключении тока и в некоторых случаях может достигнуть 3000 – 4000 В, т.е. в 15—18 раз превысит номинальное напряжение, что не исключает возможности пробоя изоляции катушки электромагнита.

В блоках управления электромагнитом, разработанных в советские времена, для ограничения величины перенапряжения параллельно катушке электромагнита подключалось так называемое разрядное сопротивление. При величине разрядного сопротивления, в 5—6 раз превышающей сопротивление катушки электромагнита, перенапряжение практически снижалось до 700 – 800 В. Так как разрядное сопро¬тивление постоянно подключено к электромагниту, то при его работе оно потребляет дополнительный ток.

В начале 90-х годов Трегубовым Дмитрием Анатольевичем, в настоящий момент генеральный директор ООО “Кировский завод электромагнитов “ДимАл”, был разработан и запатентован первый тиристорный блок управления электромагнитом, нашедший широкое практическое применение.
Благодаря применению тиристоров, энергия, возникающая в катушке электромагнита при его отключении, через шунтирующий тиристор возвращает в сеть. Подобное схемное решение позволило увеличить срок эксплуатации электромагнита.

Повреждения электромагнитов в большинстве случаев заключаются в нарушении изоляции между витками и секциями катушки, а также между катуш-кой и корпусом или токоподводом и корпусом электромагнита.

Как указывалось, при отключении магнита возникает повышенное разрядное напряжение. Для его снижения к катушке подсоединяется разрядное сопро-тивление. Однако изоляция катушки и токоподводов должна противостоять (соот-ветственно толщинам устанавливаемой изоляции и изоляционным расстояниям) не сниженному разрядному напряжению, а полному, если по каким-либо причинам разрядное сопротивление может оказаться отключенным или поврежденным.

Одной из причин нарушения изоляции может быть плохая герметизация объема, занятого катушкой, что приводит к вытеканию электроизоляционной массы или ухудшению ее электроизоляционных и механических свойств вследствие попадания влаги через неплотности. Влага снижает электрическую надежность витковой, межсекционной и корпусной изоляции.

Кроме того, при недостаточном закреплении катушки нарушению изоляции в немалой степени способствуют перемещение и деформация секций, происходящие из-за тепловых расширений катушки и от неизбежных сотрясений и ударов электромагнита о груз. Поэтому продолжительность безаварийной работы электромагнита зависит от того, как надежно герметизирован электромагнит, как прочно укреплена в нем катушка и выводы, и насколько доброкачественна электро-изоляционная масса.

Основное назначение электроизоляционной заливочной массы препятствовать увлажнению изоляции, что способствует сохранению её высоких электрических и механических качеств. Помимо этого улучшается теплоотвод от катушки, а при достаточной твердости массы при рабочих температурах ограничиваются возможности деформации катушки, что ведет к сохранению изоляции.

Применяемая на предприятии ООО “Кировский завод электромагнитов “ДимАл” технология заливки катушки значительно уменьшила количество межвитковых коротких замыканий, пробоев на корпус воздушных включений (в следствии чего уменьшилось количество попадаемой в электроизоляционную массу влаги), улучшила механическую прочность катушки к ударам, что в свою очередь увеличило срок службы электромагнита и уменьшило количество ремонтов.

  • Продукция
  • Виброразгрузчики
  • Грейферы
  • Грузоподъемные электромагниты
  • Дроссельный регулируемый электропривод
  • Железоотделители (магнитные сепараторы)
  • Захваты
  • Источники резервного питания
  • Кабельные барабаны
  • Кран мостовой, опорный, подвесной

сила притяжения электромагнита зависит от помогите пожалуйста. 1). 2). 3).

Сила притяжения электромагнита, а следовательно, и его магнитный поток зависят от величины тока, проходящего через обмотку этого электромагнита. Чем больше ток, тем больше сила притяжения электромагнита, и, наоборот, чем меньше ток в обмотке электромагнита, тем с меньшей силой он притягивает к себе магнитные тела.
Но для различных по своему устройству и размерам электромагнитов сила их притяжения зависит не только от величины тока в обмотке. Если, например, взять два электромагнита одинакового устройства и размеров, но один с небольшим числом витков обмотки, а другой — с гораздо большим, то нетрудно убедиться, что при одном и том же токе сила притяжения последнего будет гораздо больше. Действительно, чем больше число витков обмотки, тем большее при данном токе создается вокруг этой обмотки магнитное поле, так как оно слагается из магнитных полей каждого витка. Значит, магнитный поток электромагнита, а следовательно, и сила его притяжения будут тем больше, чем большее количество витков имеет обмотка.
Есть еще одна причина, влияющая на величину магнитного потока электромагнита. Это — качество его магнитной цепи. Магнитной цепью называется путь, по которому замыкается магнитный поток. Магнитная цепь обладает определенным магнитным сопротивлением. Магнитное сопротивление зависит от магнитной проницаемости среды, через которую проходит магнитный поток. Чем больше магнитная проницаемость этой среды, тем меньше ее магнитное сопротивление.

Источник: http://electricalschool.info/main/398-pro-magnitnoe-pole-solenoidy-i.html
Остальные ответы

По нормальному почему никто не может ответить человеку? 1)2)3) просит же.
Есть еще одна причина, влияющая на величину магнитного потока электромагнита.
— Как влияющая?

Это — качество его магнитной цепи.
Т. е. чем лучше качество тем сильнее.

Магнитной цепью называется путь, по которому замыкается магнитный поток.
Путь это длина витка? Что значит «по которому»? А какие бывают? Оптимально кружком?

Магнитная цепь обладает определенным магнитным сопротивлением.
Допустим.

Магнитное сопротивление зависит от магнитной проницаемости среды, через которую проходит магнитный поток.

Чем больше магнитная проницаемость этой среды, тем меньше ее магнитное сопротивление.
А сила притягивания как зависит от магнитного сопротивления?

Для полного понимания необходим пример!

Есть магнит (м1) и магнит (м2), между двумя этими магнитами располагается материал (мX)
Нам нужно чтобы магниты притягивались друг к другу очень крепко (важно на столько что я сейчас пишу этот пример, чтобы найти ответ). Внимание вопрос:
от чего зависит сила притяжения в данном случае?
Что мне нужно знать и что лучше сделать, чтобы хватка, сцепка, сила притяжение и тд была как можно более надежной?

Ангелина правильно указала. Чем больше витков тем сильнее эл. магнит .Можно сделать обмотку состоящую из нескольких проводов . Сопротивление уменьшится, а магнитные свойства увеличатся в разы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *