Electromagneții

Introducere

Definitie

Electomagnetul este definit ca magnet temporar a carui actiune este determinata de trecerea

curentului printr-o bobina de excitatie se bazeaza pe transformrarea energiei electromagnetice

in energie mecanica, dand la nivelul intrefierului forte electromagnetice capabile sa actioneze

asupra armaturii mobile.

Deci electromagnetul poate sa atraga sau sa respinga armatura mobila.

Domenii de utilizare

Electromagnetii se utilizeaza in domenii diverse, de exemplu :

-ca element de actionare in constructia unor aparate electrice de comutatie (contactoare, relee);

-ca element de actionare pentru cuplesi ambreiaje electromagnetice;

-pentru ridicare si transport de piese (macarale electromagnetice);

-pentru fixarea unor piese (mese magnetice pentru masini-unelte);

-pentru frane electromagnetice;

-ca element sensibil la prezenta unui curent sau a unei tensiuni (relee de curent si tensiune).

Electromagnetii sunt utilizati in constructia aparatelor electrice de comutatie, a unor

servomecanisme servind la ridicare si transport, la realizarea cuplelor electromagnetice si la

fixarea pe masini unelte a unor piese care sufera prelucrari.

In constructia aparatelor electrice, electromagnetii sunt utilizati ca organ motor in

constructia contactoarelor, cuptoarelor, releelor, declansatoarelor, intruptoarelor, servind la

stabilirea sau intruperea diferitelor circuite in mod direct sau indirect prin intermediul unui

percutor care elibereaza energia unui resort deformat.

Sub forma cea mai simpla un electromagnet poate fi constituit si dintr-un solenoid in

aer, parcurs de curent, deoarece la extremitatile solenoidului, in prezenta curentului care il

strabate , se produce un camp magnetic capabil sa actioneze asupra armaturii constituita dintrun

corp feromagnetic.Din punct de vedere practic, electromagnetii sunt prevazuti cu o

armatura fixa capabila sa dirijeze fluxul magnetic.

Materialele din care se fac electromagnetii nu sunt diomagnetice sau paramagnetice ci

sunt materiale feromagnetice care se magnetizeaza puternic ca: Fe, Co, Ni. Miezul

feromagnetic nu trebuie saturat din punct de vedere magnetic deci nu trebuie depasita

portiunea liniara a curbei de magnetizare a materialului feromagnetic.

Clasificarea electromagnetilor:

a) Dupa modul de lucru:

-electromagneti de atragere

-electromagneti de respingere

b) Dupa felul curentului de excitatie:

-electromagneti de curent continuu

-electromagneti de curent alternativ-monofazati

-trifazati

c) Dupa tipul bobinei:

-electromagneti serie

-electromagneti derivatie

d) Dupa forma miezului magnetic:

-electromagneti U+U, U+I, E+E, E+I, s.a.m.d

e) Dupa forma constructive

-electromagneti de tip plonjor

-electromagneti de tip manta

-electromagneti cu clapeta

f) Dupa durata de exploatare:

-electromagneti de durata continua

2

-electromagneti de durata intermitenta

-electromagneti pe timp limitat

g) Dupa viteza de actionare:

-electromagneti cu actionare rapida (tac=0.003-0.0004 s)

-electromagneti cu actionare normala (tac=0.02 s)

-electromagneti cu temporizare (tac=0.3-0.5 s)

Caracteristicile functionale si constructive

Alegerea unui electromagnet se face tinand seama de caracteristica fortei rezistente de

conditiile de functionare si de particularitatile functionale ale acestuia. Solicitarile cele mai

importante din timpul functionarii electromagnetului sunt:

a) termice

b) mecanice

a) Solicitarile termice privesc in special infasurarile de excitatie, depinzand de

intensitatea curentului din infasurari si de parametrii regimului de functionare

(frecventa si durata de conectari).

b) Solicitarile mecanice sunt provocate de socurile produse de armatura mobila.In

general electromagnetii pot functiona in orice pozitie dar in pozitia verticala socurile

mecanice sunt mult mai reduse.De asemenea aceste socuri sunt cu atat mai puternice,

cu cat caracteristica fortei de atractie al electromagnetului este mai departata de

caracteristica rezistenta.

Se recomanda ca in regim normal, caracteristica fortei de atractie sa fie cu 20-30%

superioara caracteristicii fortei rezistente.

Caracteristicile electromagnetilor

a) Caracteristicile electromagnetilor de curent continuu.

-intensitatea curentului care circula prin bobinaj depinde numai de rezistenta electrica

-pierderile in cupru sunt singura sursa de caldura.

-intensitatea curentului fiind independenta de pozitia miezului mobil, permite ca aceasta sa fie

oprita intr-un punct oarecare al cursei, obtinandu-se o functionare linistita fara sa se produca

vibratii.

-deoarece curentul in infasurarea de excitatie nu depinde de pozitia miezului mobil, frecventa

conectarilor poate fi oricat de mare, pana la limitele impuse constantei de timp.

-datorita fenomenului de remanenta magnetica, mizeul mobil poate sa ramana lipit de cel

fix.Pentru evitarea acestui efect, electromagnetii sunt prevazuti cu discuri de alama sau nituri

de alama care mentin un anumit intrefier (0.2-1 mm) la pozitia inchis.

-au tensiune electromecanica de autoinductie de valoare mare in comparatie cu valoarea

tensiunii de alimentare ceea ce are ca efect aparitia supratensiunilor mari la deconectare si

aparitia unor timpi de actionare mari (viteze de actionare mici).Eliminarea supratensiunilor

care apar se elimina folosind o rezistenta si un condensator sau o dioda redresoare in paralel

cu bobina electromagnetului.