Где применяют электромагниты. Электромагниты и их применение

Электромагнит – это магнит, который работает (создаёт магнитное поле) только при протекании через катушку электрического тока. Чтобы сделать мощный электромагнит, нужно взять магнитопровод и обмотать его медной проволокой и просто пропустить ток по этой проволоке. Магнитопровод начнет намагничиваться катушкой и начнет притягивать железные предметы. Хотите мощный магнит – поднимайте напряжение и ток, экспериментируйте. А чтобы не мучится и не собирать магнит самому, можно просто достать катушку с магнитного пускателя (они бывают разные, на 220В/380В). Достаете эту катушку и внутрь вставляем кусок любой железяки (например, обычный толстый гвоздь) и включаем в сеть. Вот это будет по-настоящему не плохой магнит. А если у вас нет возможности достать катушку с магнитного пускателя, то сейчас рассмотрим, как сделать электромагнит самому.

Для сборки электромагнита вам понадобятся проволока, источник постоянного тока и сердечник. Теперь берем наш сердечник и мотаем медную проволоку на него (лучше виток витку, а не в навал – увеличится коэффициент полезного действия). Если хотим сделать мощный электро магнит, то мотаем в несколько слоев, т.е. когда намотали первый слой, переходим во второй слой, а потом мотаем третий слой. При намотке учитывайте, что то, что вы намотаете, эта катушка имеет реактивное сопротивление, и при протекании через эту катушку будет проходить меньший ток при большом реактивном сопротивлении. Но тоже учитывайте, нам нужен и важен ток, потому, что мы будем током намагничивать сердечник, который служит в качестве электро магнита. Но большой ток сильно будет нагревать катушку, по которой протекает ток, так что соотнесите эти три понятия: сопротивление катушки, ток и температура.

При намотке провода выберите оптимальную толщину медной проволоки (где-то 0,5 мм). А можете и поэкспериментировать, учитывая, что чем меньше сечение проволоки, тем больше будет реактивное сопротивление и соответственно ток протекать будет меньший. Но если вы будите мотать толстым проводом (примерно 1мм), было бы не плохо, т.к. чем толще проводник, тем сильнее магнитное поле вокруг проводника и плюс ко всему будет протекать больший ток, т.к. реактивное сопротивление будет меньше. Так же ток будет зависеть и от частоты напряжения (если от переменного тока). Так же стоит сказать пару слов о слоях: чем больше слоев, тем больше магнитное поле катушки и тем сильнее будет намагничивать сердечник, т.к. при наложении слоев магнитные поля складываются.

Хорошо, катушку намотали, и сердечник внутрь вставили, теперь можно приступить к подаче напряжения на катушку. Подаем напряжение и начинаем увеличивать его (если у вас блок питания с регулировкой напряжения, то плавно поднимайте напряжение). Следим при этом чтобы наша катушка не грелась. Подбираем напряжение такое, чтобы при работе катушка была слегка теплой или просто теплой – это будет номинальный режим работы, а так же можно будет узнать номинальный ток и напряжение, замерив на катушке и узнать потребляемую мощность электромагнита, перемножив ток и напряжение.

Если вы собираетесь включать от розетки 220 вольт электромагнит, то вначале обязательно измерьте сопротивление катушки. При протекании через катушку тока в 1 Ампер сопротивление катушки должно быть 220 ом. Если 2 Ампера, то 110 Ом. Вот как считаем ТОК=напряжение/сопротивление= 220/110= 2 А.

Все, включили устройство. Попробуйте поднести гвоздик или скрепку – она должна притянуться. Если плохо притягивается или очень плохо держится, то домотайте слоев пять медной проволки: магнитное поле увеличится и сопротивление увеличится, а если сопротивление увеличится, то номинальные данные электро магнита изменятся и нужно будет перенастроить его.

Если хотите увеличить мощность магнита, то возьмите подковообразный сердечник и намотайте провод на две стороны, таким образом получится манит-подкова состоящий из сердечника и 2-ух катушек. Магнитные поля двух катушек сложатся, а значит, магнит в 2 раза будет работать мощнее. Большую роль играет диаметр и состав сердечника. При малом сечении получится слабый электромагнит, хоть если мы и подадим высокое напряжение, а вот если увеличим сечение сердечка, то у нас выйдет не плохой электромагнит. Да если еще сердечник будет из сплава железа и кобальта (этот сплав характеризуется хорошей магнитной проводимостью), то проводимость увеличится и за счет этого сердечник будет лучше намагничиваться полем катушки.

Выводы:

1. Если хотим собрать мощный электромагнит, то мотаем максимальное количество слоев (диаметр проволоки не так важен).
2. Сердечник лучше всего взять подковообразный (нужно только будет запитать 2-е катушки).
3. Сердечник должен быть из сплава железа и кобальта.
4. Ток по возможности должен протекать как можно больший, потому что именно он создает магнитное поле.

Для того дабы сделать сильный электромагнит , возьмите отличный магнитопровод, обмотайте его изолированным проводником и подключите к источнику тока. Мощность такого электромагнит а дозволено регулировать разными методами.

Вам понадобится

• кусок низкоуглеродистой электротехнической стали цилиндрической формы, отчужденный медный провод, источник непрерывного тока.

Инструкция

1. Возьмите заготовку из электротехнической стали и старательно, виток к витку обмотайте ее изолированным медным проводом. Провод возьмите среднего сечения, для того, дабы вместилось как дозволено огромнее витков, но в то же время не слишком тонкий, дабы он не перегорел от крупных токов.

2. Позже этого подсоедините провод к источнику непрерывного тока через реостат, если в самом источнике нет вероятности регулировать напряжение. Для такого магнита абсолютно довольно источника, тот, что выдает до 24 В. Позже этого переведите ползунок реостата на наивысшее сопротивление либо регулятор источника на минимальное напряжение.

3. Медлительно и осмотрительно увеличивайте напряжение. При этом появится характерная вибрация, сопровождаемая звуком, тот, что дозволено слышать при работе трансформатора – это типично. Непременно контролируйте температуру обмотки, от того что от этого зависит продолжительность работы электромагнит а. Доведите напряжение до того значения, при котором медный провод начнет очевидно нагреваться. Позже этого отключите ток и дайте обмотке остынуть. Вновь включите ток и с подмогой таких манипуляций обнаружьте наивысшее напряжение, при котором проводник не будет нагреваться. Это и будет номинальный режим работы сделанного электромагнит а.

4. Поднесите к одному из полюсов работающего магнита тело из вещества, которое содержит сталь. Оно должно прочно притянуться к пятаку магнита (пятаком считаем основание стального сердечника). Если сила притяжения неудовлетворительна, возьмите провод с большей длиной и наложите витки несколькими слоями, пропорционально увеличивая магнитное поле. При этом сопротивление проводника увеличится, и его регулировку необходимо будет проводить вновь.

5. Дабы магнит класснее притягивал, возьмите сердечник подковообразной формы и обмотайте проводом его прямые участки – тогда поверхность притяжения и его сила увеличится. Дабы увеличить силу притяжения, сделайте сердечник из сплава железа и кобальта, проводимость магнитного поля которого несколько выше.

Люди давным-давно подметили, что при пропускании электрического тока через катушку, намотанную из металлического провода, создается магнитное поле. А если, поместить внутри этой катушки какой-нибудь металл, ферромагнетик (сталь, кобальт, никель и т.п.), то результативность магнитного поля повышается в сотни, а то и в тысячи раз. Так и возник на свет электромагнит , тот, что и в наше время является необходимой частью многих электротехнических устройств.

Вам понадобится

• Гвоздь, плоскогубцы, эмалированный провод, кембрик (изоляция от проводов), источник питания, бумага, изолента.

Инструкция

1. Возьмите толстый гвоздь и плоскогубцами откусите от него острый кончик. Место среза обработайте напильником, так дабы торец гвоздя был ровным и гладким. После этого, обожгите его в печке, дайте ему самому остыть на воздухе и отчистите от нагара.

3. Возьмите эмалированный провод и плотно, виток к витку намотайте его на кембрик, когда намотаете один слой, оберните его бумагой и наматывайте дальнейший. Чем огромнее намотаете витков, тем огромнее будет результативность электромагнит а. Позже окончания намотки выведите провода наружу, оберните конечный слой обмотки бумагой и замотайте изолентой. Очистите концы проводов от эмали и подключите их к источнику тока, электромагнит будет притягивать к себе металлические предметы.

Видео по теме

Обратите внимание!
Не подключайте электромагнит на основе гвоздя к сетевому напряжению в 220 вольт.

Полезный совет
Отличнее каждого применять непрерывный ток, результативность будет огромнее. Для переменного тока, сердечник уместно сделать наборный из электротехнической стали, скажем от ветхого трансформатора, дабы минимизировать вихревые токи, возникающие в нем. Чем огромнее площадь сердечника, тем результативней электромагнит.

Источником тока именуется устройство, где происходит реформирование энергии какого-нибудь вида в электрическую энергию. В нем происходит работа, в основе которой лежит распределение правильно и негативно заряженных частиц, накапливающихся на полюсах источника.

Вам понадобится

• угольный стержень, нашатырный спирт, клейстер, цинковый сосуд, оцинкованное сталь, поваренная соль, питьевая сода, монеты, лимон, яблоко, вольтметр, гальванометр

Инструкция

1. Сделайте химический источник тока , в котором за счет химических реакций произойдет реформирование внутренней энергии в электрическую.Примером этому служит гальванический элемент, где угольный стержень вставлен в цинковый сосуд.

2. Разместите стержень в полотняный мешочек, заблаговременно наполните его смесью угля с оксидом марганца.

3. Используйте в элементе клейстер из муки на растворе нашатырного спирта. Во время взаимодействия цинка с нашатырем, угольный стержень приобретает правильный заряд, а цинк – негативный. Между цинковым сосудом и заряженным стержнем возникнет электрическое поле. В этом источнике тока позитивным электродом будет являться уголь, негативным – цинковый сосуд.

4. Сделайте батарею, объединив несколько сходственных гальванических элементов. Источники тока на этой основе применяются в ИБП, а также в бытовых самостоятельных электроприборах. На их основе производят аккумуляторы для автомобилей, электромобилей и сотовых телефонов.

5. Возьмите электрическую лампу без стеклянного баллона, вверните ее в патрон, заблаговременно укрепленный на подставке. Объедините с гальванометром. Если нагреть место соединения спирали с проволочкой спичкой, то прибор покажет присутствие тока .

6. Возьмите яблоко либо лимон и воткните в него медную проволоку. Прикрепите на маленьком расстоянии оцинкованное сталь. Получится батарейка, т.е. гальванический элемент. Если измерить вольтметром напряжение на этой батарейке, то оно будет около 1 В. Дозволено также сделать огромную батарею, подключив элементы ступенчато.

7. Возьмите по пять «белых» и «желтых» монет. Разложите их, чередуя между собой. Проложите между ними прокладки, исполненные из газеты, заблаговременно смоченной в растворе традиционной поваренной соли. Поставьте их столбиком и сожмите. Подсоединив вольтметр к первой «белой» и последней «желтой» монете, дозволено найти напряжение, а прикоснувшись, даже получить легкий удар электрическим током. Все металлические детали заблаговременно следует очистить от жира.

Видео по теме

Создание сильных электромагнитов – это трудная техническая задача. В промышленности, как, собственно, и в повседневной жизни магниты огромный мощности нужны. В ряде государств теснее даже работают поезда на магнитной подушке. Машины с электромагнитным мотором скоро массово появятся и у нас под маркой «Ё-мобиль». Но как создаются магниты крупный мощности?

Инструкция

1. Сразу стоит подметить, что магниты делятся на несколько классов. Есть непрерывные магниты – это, как водится, куски определённого металла и сплава, владеющие определённым магнетизмом без стороннего воздействия. А есть также электромагниты. Это технические приборы, в которых магнитное поле создаётся путём проведения электрического тока через особые катушки.

2. Из непрерывных магнитов к категории сильных дозволено отнести только неодимовые. При относительно маленьком размере, они имеют примитивно ошеломляющие магнитные колляции. Во-первых, свои магнитные свойства они теряют только на 1% за сто лет. Во-вторых, при относительно маленьких размерах, они имеют большую магнитную силу. Изготавливаются неодимовые магниты неестественно. Для их создания нужен редкоземельный металл неодим. Также применяется сталь и бор. Полученный сплав намагничивается в магнитном поле. В результате, неодимовый магнит готов.

3. В промышленности же повсюду используются сильные электромагниты. Их конструкция куда труднее, чем у непрерывных магнитов . Для создания сильного электромагнита нужна катушка, состоящая из обмотки из медного провода, а также железного сердечника. Сила магнита в данном случае зависит только от силы тока, проведённого через катушки, а также числа витков провода на обмотке. Стоит подметить, что при определённой силе тока намагничивание железного сердечника подвергается насыщению. Следственно самые сильные индустриальные магниты изготовляются без него. Взамен этого добавляется ещё некоторое число витков провода. В большинстве же сильных индустриальных магнитах с железным сердечником число витков провода редко превышает десяти тысяч на метр, а применяемая сила тока – 2-х ампер.

Фактически всякий домашний мастер начинал свое знакомство с физикой в детстве с постройки электромагнита . Если у вас подрастает сын, пришла пора и ему совместно с вами собрать данный несложный прибор, позже чего он наверно заинтересуется наукой и техникой и в будущем тоже станет домашним мастером. Да и вам наверно будет небезынтересно припомнить детство.

Вам понадобится

• Несколько метров изолированного провода
• Изолента
• Гвоздь
• Паяльник, припой и нейтральный флюс
• Кусачки
• Две батарейки AA и отсек для них
• Лампочка на 3,5 В, 0,26 А
• Выключатель
• Скрепки

Инструкция

1. Возьмите гвоздь и обмотайте его слоем изоленты таким образом, дабы открытой осталась только шляпка.

2. Возьмите несколько метров изолированного провода и намотайте его на гвоздь внавал.

3. Концы провода зачистите. Объедините ступенчато батарейный отсек, лампу и получившийся электромагнит.

4. Вставьте в батарейный отсек батарейки и включите выключатель. Лампа засветится.

5. Удостоверитесь, что гвоздь начал притягивать к себе скрепки.

6. Гвоздь исполнен из магнитомягкой стали. Это обозначает, что остаточную намагниченность он если и сберегает, то недолго. Позже того, как вы отключите электромагнит, он стремительно утратит способность притягивать скрепки. Существуют также магнитотвердые сорта стали. Изделие из такой стали, будучи некогда намагниченным, после этого длинно сберегает это качество.

7. Намагнитьте с поддержкой электромагнита скрепку. Она должна сберегать намагниченность дольше, чем гвоздь. Еще дольше ее сберегает отвертка. В ряде случаев, намагниченная отвертка гораздо комфортнее, чем ненамагниченная. Но учтите, что пользоваться такими отвертками любят не все. Некоторым домашним мастерам намагниченные отвертки, напротив, кажутся дюже неудобными.

8. Проведите такой навык. Поднесите к электромагниту скрепку – она притянется к нему. К этой скрепке поднесите иную, к ней – еще одну, составив тем самым цепочку из скрепок. Скрепки будут держаться друг на друге, пока вы не отключите электромагнит. Позже же его отключения цепочка скрепок стремительно распадется.

9. На скорость намагничивания и размагничивания стальных изделий влияют механические воздействия. Удостоверитесь в этом так. Включите электромагнит, слегка постучите по шляпке гвоздя, позже чего отключите его. Намагниченность сохранится несколько дольше. Если же постучать по шляпке гвоздя, когда электромагнит отключен, он и размагнитится стремительней.

10. Поднесите к электромагниту непрерывный магнит, имеющий приблизительно ту же силу, что и электромагнит. Удостоверитесь, что разноименные полюса магнитов притягиваются, а одноименные – отталкиваются. Поменяв полярность питания электромагнита , вы найдете, что его полюса также поменялись местами.

11. Обратите внимание, что, будучи включенной через электромагнит, лампа неторопливей набирает яркость, а при размыкании выключателя между его контактами проскакивает искра, которая не отслеживается без электромагнита . Это проявляет себя так называемая самоиндукция. О том, что это такое, ваш сын узнает в старших классах на уроках физики, либо, если это ему увлекательно теснее теперь, прочитает в интернете.

Обратите внимание!
Не подключайте электромагнит к батарейкам напрямую, без лампы.Не касайтесь оголенных концов проводов в момент отключения электромагнита, дабы не получить удар напряжением самоиндукции.

Видео по теме

Все в детстве любили играть магнитам: либо притягивая их друг к другу, либо отталкивая, а также примагничивая различные металлические объекты, катая их через препятствия. Но это был магнит, и это было детство. Становясь взрослыми, мы меняем потребности и интересы, но в любой момент может возникнуть необходимость в электромагните, которого просто нет под руками. В данной статье попробуем разобраться в том, как сделать электромагнит из подручных средств.

Что такое электромагнит?

В общем, под магнитом понимается некий объект, который формирует магнитное поле. А электромагнит - это устройство, которое выполняет те же самые функции, что и простой магнит, но за счет уже электрического тока. Другими словами, без электричества подобное устройство работать не будет.

Что понадобится?

Для самостоятельного изготовления подобного устройства понадобятся:

1. Гвоздь.
2. Катушка с медной проволокой средних размеров.
3. Выключатель.
4. Блок питания.
5. Паяльник.
6. Ножницы.

Какой должен быть гвоздь?

Если все компоненты есть в наличии и принято однозначное решение о том, что стоит опробовать на практике, как сделать электромагнит в домашних условиях, то первым делом определяемся с "сердцем" всей конструкции - с гвоздем. Если возник вопрос о выборе именно гвоздя, а не, допустим, болта, то такой выбор связан с его геометрическими формами: он круглый и ровный. Форма стержня будущего электромагнита не должна быть кривой и, тем более, квадратной. Также следует учитывать, что длина гвоздя должна быть достаточной для намотки проволоки, например, 120 мм.

Как сделать катушку?

И вот гвоздь подобран, а это означает, что теперь необходимо намотать на него проволоку. Как сделать электромагнит из обычного гвоздя и медной проволоки? Очень легко. Главное - наматывать проволоку плотно, рядами, прилегающими друг к другу (сделать это необходимо, как минимум, в 4 слоя). Данную операцию следует выполнять достаточно осторожно, чтобы не допустить разрыва, не то такой электромагнит работать не будет.

Как подключить?

Устройство работает от электроэнергии, поэтому получившуюся конструкцию необходимо подключить к На первом этапе мы определились, что наше магнитное устройство будет работать от блока питания, но, с другой стороны, его можно сделать портативным, если использовать батарейку. Итак, давайте рассмотрим последний этап того, как сделать электромагнит. Катушка готова и у неё остались два свободных конца медной проволоки. Их необходимо подключить к источнику электроэнергии, а лучше припаять, чтобы лучше зафиксировать контакт. Также для удобства обращения с ним можно установить выключатель, который позволит его включать только по мере необходимости.

Как работает?

Принцип действия созданного устройства очень прост. На катушку, состоящую из стержня и медной проволоки, подается энергия, в результате чего катушка намагничивается. Все очень просто! И вы теперь знаете, как сделать электромагнит самостоятельно. Такие знания непременно пригодятся!

Как сделать мощный электромагнит?

Если требуется сделать устройство намного мощнее, чем получилось, то для этого необходимо увеличить катушку. Это достигается за счет увеличения количества витков и количества слоев.

Открыв, что электрические токи создают магнитные поля, ученые разработали магниты, работающие на электричестве, которые, в отличие от постоянных, можно легко включать и выключать. Как показано на рисунке справа, такой электромагнит может состоять из электрической батареи, подсоединенной к проволочной катушке (соленоиду), внутри которой размещен ферромагнитный сердечник (обычно железный).

Магнитное поле, образованное текущим по проволоке электрическим током, намагничивает металлический сердечник точно так же, как постоянный магнит намагничивает кусок железа.

До тех пор, пока электрический ток течет по проволоке, электромагнит ведет себя аналогично постоянному магниту: силовые линии магнитного^ поля идут по дуге из северного полюса электромагнита в южный (как правило, под прямым углом^на-правлению электрического тока, в соответствии с законами электромагнетизма). Если направление электрического тока изменяется на противоположное, магнитные полюсы меняются местами и силовые линии также разворачиваются в противоположном направлении. Однако общая форма магнитного поля не изменяется. Конфигурация силовых линий магнитного поля остается постоянной, пока не изменится форма самой проволоки. Электродвигатели, генераторы и многие другие виды электрооборудования используют в своей работе законы электромагнетизма.

Формы магнитных полей

Электрический ток, текущий вверх по прямолинейному проводнику, создает магнитное поле, силовые линии которого образуют концентрические окружности, направленные против часовой стрелки. Изменение направления тока приведет к развороту силовых линий магнитного поля, и они станут направлены по часовой стрелке.

Одинарный виток проволоки с током, текущим против часовой стрелки, создает магнитное поле, силовые линии которого проходят непосредственно через свободный центр витка, затем идут вверх или в стороны и назад, образуя концентрические окружности.

Магнитное поле многовитковой катушки

Каждый виток проволочной катушки с током (соленоида) ведет себя аналогично одинарному витку. Общая конфигурация магнитного поля, окружающего соленоид, складывается из индивидуальных магнитных полей, создаваемых витками.

Определение направления поля

Для определения направления силовых линий магнитного поля вокруг проволочной катушки с током физики представляют, что обхватывают ее правой рукой так, чтобы ток входил в катушку со стороны ребра ладони. Отогнутый большой палец указывает направление магнитного поля.

Электромагнит создает магнитное поле с помощью обмотки, обтекаемой электрическим током. Для того чтобы усилить это поле и направить магнитный поток по определенному пути, в большинстве электромагнитов имеется магнитопровод, выполняемый из магнитномягкой стали.

Применение электромагнитов

Электромагниты получили настолько широкое распространение, что трудно назвать область техники, где бы они не применялись в том или ином виде. Они содержатся во многих бытовых приборах - электробритвах, магнитофонах, телевизорах и т.п. Устройства техники связи - телефония, телеграфия и радио немыслимы без их применения.

Электромагниты являются неотъемлемой частью электрических машин, многих устройств промышленной автоматики, аппаратуры регулирования и защиты разнообразных электротехнических установок. Развивающейся областью применения электромагнитов является медицинская аппаратура. Наконец, гигантские электромагниты для ускорения элементарных частиц применяются в синхрофазотронах.

Вес электромагнитов колеблется от долей грамма до сотен тонн, а потребляемая при их работе электрическая мощность - от милливатт до десятков тысяч киловатт.

Особой областью применения электромагнитов являются электромагнитные механизмы. В них электромагниты используются в качестве привода для осуществления необходимого поступательного перемещения рабочего органа или поворота его в пределах ограниченного угла, или для создания удерживающей силы.

Примером подобных электромагнитов являются тяговые электромагниты, предназначенные для совершения определенной работы при перемещении тех или иных рабочих органов; электромагнитные замки; электромагнитные муфты сцепления и торможения и тормозные электромагниты; электромагниты, приводящие в действие контактные устройства в реле, контакторах, пускателях, автоматических выключателях; подъемные электромагниты, электромагниты вибраторов и т. п.

В ряде устройств наряду с электромагнитами или взамен их используются постоянные магниты (например, магнитные плиты металлорежущих станков, тормозные устройства, магнитные замки и т. п.).

Классификация электромагнитов

Электромагниты весьма разнообразны по конструктивным выполнениям, которые различаются по своим характеристикам и параметрам, поэтому классификация облегчает изучение процессов, происходящих при их работе.

В зависимости от способа создания магнитного потока и характера действующей намагничивающей силы электромагниты подразделяются на три группы: электромагниты постоянного тока нейтральные, электромагниты постоянного тока поляризованные и электромагниты переменного тока.

Нейтральные электромагниты

В нейтральных электромагнитах постоянного тока рабочий магнитный поток создается с помощью обмотки постоянного тока. Действие электромагнита зависит только от величины этого потока и не зависит от его направления, а следовательно, от направления тока в обмотке электромагнита. При отсутствии тока магнитный поток и сила притяжения, действующая на якорь, практически равны нулю.

Поляризованные электромагниты

Поляризованные электромагниты постоянного тока характеризуются наличием двух независимых магнитных потоков:(поляризующего и рабочего. Поляризующий магнитный поток в большинстве случаев создается с помощью постоянных магнитов. Иногда для этой цели используют электромагниты. Рабочий поток возникает под действием намагничивающей силы рабочей или управляющей обмотки. Если ток в них отсутствует, на якорь действует сила притяжения, создаваемая поляризующим магнитным потоком. Действие поляризованного электромагнита зависит как от величины, так и от направления рабочего потока, т. е. от направления тока в рабочей обмотке.

Электромагниты переменного тока

В электромагнитах переменного тока питание обмотки осуществляется от источника переменного тока. Магнитный поток, создаваемый обмоткой, по которой проходит переменный ток, периодически изменяется по величине и направлению (переменный магнитный поток), в результате чего сила электромагнитного притяжения пульсирует от нуля до максимума с удвоенной частотой по отношению к частоте питающего тока.

Однако для тяговых электромагнитов снижение электромагнитной силы ниже определенного уровня недопустимо, так как это приводит к вибрации якоря, а в отдельных случаях к прямому нарушению нормальной работы. Поэтому в тяговых электромагнитах, работающих при переменном магнитном потоке, приходится прибегать к мерам для уменьшения глубины пульсации силы (например, применять экранирующий виток, охватывающий часть полюса электромагнита).

Кроме перечисленных разновидностей, в настоящее время большое распространение получили электромагниты с выпрямлением тока, которые по питанию могут быть отнесены к электромагнитам переменного тока, а по своим характеристикам приближаются к электромагнитам постоянного тока. Поскольку все же имеются некоторые специфические особенности их работы.

В зависимости от способа включения обмотки различают электромагниты с последовательными и параллельными обмотками.

Обмотки последовательного включения , работающие при заданном токе, выполняются с малым числом витков большого сечения. Ток, проходящий по такой обмотке, практически не зависит от ее параметров, а определяется характеристиками потребителей, включенных.последовательно с обмоткой.

Обмотки параллельного включения , работающие при заданном напряжении, имеют, как правило, весьма большое число витков и выполняются из провода малого сечения.

По характеру работы обмотки электромагниты разделяются на работающие в длительном, прерывистом и кратковременном режимах.

По скорости действия электромагниты могут быть с нормальной скоростью действия, быстродействующие и замедленно действующие. Это разделение является несколько условным и свидетельствует главным образом о том, приняты ли специальные меры для получения необходимой скорости действия.

Все перечисленные выше признаки накладывают свой отпечаток на особенности конструктивных выполнений электромагнитов.

Грузоподъемные электромагниты

Устройство электромагнита

Вместе с тем при всем разнообразии встречающихся на практике электромагнитов они состоят из основных частей одинакового назначения. К ним относятся катушка с расположенной на ней намагничивающей обмоткой (может быть несколько катушек и несколько обмоток), неподвижная часть магнитопровода, выполняемого из ферромагнитного материала (ярмо и сердечник) и подвижная часть магнитопровода (якорь). В некоторых случаях неподвижная часть магнитопровода состоит из нескольких деталей (основания, корпуса, фланцев и т. д.). а)

Якорь отделяется от остальных частей магнитопровода воздушными промежутками и представляет собой часть электромагнита, которая, воспринимая электромагнитное усилие, передает его соответствующим деталям приводимого в действие механизма.

Поверхности подвижной или неподвижной части магнитопровода, ограничивающие рабочий воздушный промежуток, называют полюсами.

В зависимости от расположения якоря относительно остальных частей электромагнита различают электромагниты с внешним притягивающимся якорем, электромагниты со втягивающимся якорем и электромагниты с внешним поперечно движущимся якорем.

Характерной особенностью электромагнитов с внешним притягивающимся якорем является внешнее расположение якоря относительно обмотки. На него действует главным образом рабочий поток, проходящий от якоря к торцу шляпки сердечника. Характер перемещения якоря может быть вращательным (например, клапанный электромагнит) или поступательным. Потоки рассеяния (замыкающиеся помимо рабочего зазора) у таких электромагнитов практически не создают тягового усилия, и поэтому их стремятся уменьшить. Электромагниты этой группы способны развивать достаточно большое усилие, но обычно применяются при сравнительно небольших рабочих ходах якоря.

Особенностью электромагнитов со втягивающимся якорем являются частичное расположение якоря в своем начальном положении внутри катушки и дальнейшее перемещение его в катушку в процессе работы. Потоки рассеяния у таких электромагнитов, особенно при больших воздушных зазорах, создают определенное тяговое усилие, в результате чего они являются полезными, особенно при сравнительно больших ходах якоря. Такие электромагниты могут выполняться со стопом или без него, причем форма поверхностей, образующих рабочий зазор, может быть различной в зависимости от того, какую тяговую характеристику нужно получить.

Электромагниты со втягивающимся якорем могут развивать усилия и иметь ход якоря, изменяющиеся в очень большом диапазоне, что обусловливает их широкое распространение.

В электромагнитах с внешним поперечно движущимся якорем якорь перемещается поперек магнитных силовых линий, поворачиваясь на некоторый ограниченный угол. Такие электромагниты обычно развивают сравнительно небольшие усилия, но они позволяют путем соответствующего согласования форм полюсов и якоря получать изменения тяговой характеристики и высокий коэффициент возврата.

В каждой из трех перечисленных групп электромагнитов в свою очередь имеется ряд конструктивных разновидностей, связанных как с характером протекающего по обмотке тока, так и с необходимостью обеспечения заданных характеристик и параметров электромагнитов.