Online Electric

     В условиях современного уровня развития автоматизации производственных процессов и транспорта применение электромагнитных устройств обеспечивает решение широкого круга технических задач в приводных, программных, переключающих, тормозных, фиксирующих, блокировочных и многих других устройствах. В составе различных электромагнитных устройств в качестве привода используют электромагниты, преобразующие электрическую энергию в механическую.

     В зависимости от расположения подвижного сердечника относительно составных частей электромагнита и характера воздействия на подвижный сердечник (якорь) со стороны магнитного потока электромагниты постоянного тока разделяют на три основные типы: электромагниты с внешним притягивающимся якорем, электромагниты с внешним поперечно движущимся якорем и электромагниты с втягивающимся якорем.

     Характерной особенностью электромагнитов с втягивающимся якорем является втягивание якоря за счет основного магнитного потока, проходящего через торцевую часть якоря, и действия магнитного потока рассеяния, проходящего через его боковую поверхность, при подаче напряжения на обмотку электромагнита. Наибольшее распространение электромагниты с втягивающимся якорем получили в качестве силовых электромагнитов, основным назначением которых является совершение определенной работы на протяжении известного пути, приводя при этом в движение те или иные рабочие органы различных механизмов.

     Размеры электромагнитов постоянного тока с втягивающимся якорем, в большинстве случаев имеющих цилиндрическую форму, тесно связаны с производимой работой и зависят как от требующейся продолжительности включенного состояния обмотки, так и от рационального выбора конструкции.

     Производимая работа электромагнитов постоянного тока с втягивающимся якорем обусловлено в первую очередь формой кривой тяговой характеристики, при которой необходимое значение полезной работы электромагнита осуществляется при максимальной магнитной и необходимой механической эффективности таким образом, чтобы начальное положение якоря электромагнита соответствовало точке максимума условной полезной работы. При фиксируемом ходе якоря смещение рабочей точки в область максимума условной полезной работы в электромагнитах с втягивающимся якорем может быть достигнуто соответствующим выбором величины сечения якоря и соотношения длины якоря к длине всего электромагнита, а также изменением формы рабочего воздушного промежутка. Форма рабочего воздушного промежутка зависит от конфигурации конца якоря и части магнитопровода, к которой он притягивается.

     Различают следующие основные разновидности электромагнитов с втягивающимся якорем:

     1) цилиндрические электромагниты, имеющие неподвижный сердечник: с якорем, имеющим плоский конец (рис.1,а); с якорем, имеющим конический конец (рис.1,б); с якорем, имеющим усеченно-конический конец (рис.1,в);

Рис.1 Втяжные электромагниты с неподвижным сердечником:

а) с якорем, имеющим плоский конец; б) с якорем, имеющим конический конец;

в) с якорем, имеющим усечено-конический конец

     2) электромагниты без неподвижного сердечника: с якорем, имеющим ступенчато-цилиндрический конец (рис.2,а); с якорем, имеющим суживающий конец (рис.2,б);

Рис. 2 Втяжные электромагниты без неподвижного сердечника: а) электромагнит с суживающимся якорем; б) электромагнит со ступенчато-цилиндрическим якорем;

     3) электромагниты с разомкнутой магнитной цепью: а) втяжные электромагниты с незамкнутой магнитной цепью (рис.3,а); втяжные электромагниты без магнитопровода (рис.3,б)

Рис. 3 Втяжные электромагниты с разомкнутой магнитной системой:

а) электромагнит с незамкнутой магнитная цепь);

б) электромагнит без магнитопровода

     Геометрические размеры и конструктивные особенности электромагнитов постоянного тока с втягивающимся якорем обуславливают функциональные возможности электромагнитных устройств, в состав которых они входят. Обоснование оптимальной геометрии, заключающееся в выборе рациональных соразмерностей и конфигурации магнитной цепи, а также получением максимальных тяговых усилий побуждает к последовательным исследованиям имеющихся типов электромагнитов с целью расширения функциональных возможностей электромагнитных устройств.

     1. Гордон А.В., Сливинская А.Г. Электромагниты постоянного тока. М., Л.: Госэнергоиздат, 1960. 448 с