4.7. Типові конструкції електромагнітних механізмів

 

За конструктивним виконанням розрізняють клапанні (поворотні), прямоходові та електромагніти з поперечним рухом. Клапанні електромагніти мають невелике переміщення якоря (кілька міліметрів) і розвивають велике тягове зусилля.

Прямоходові електромагніти мають великий хід якоря і більшу швидкодію; за розмірами вони менші, ніж клапанні. Часто – це соленоїд (циліндрична котушка, яка втягує в себе феромагнітний стержень), тому їх іноді називають соленоїдними електромагнітами.

Різноманітні конструкції електромагнітів показані на рис. 4.12. Незважаючи на велике їхнє різноманіття (далеко не всі можливі конструкції показані на цьому рисунку), усі вони складаються з котушки 1, якоря (рухомого магнітопроводу) 2, нерухомого магнітопроводу (осердя 3 і ярма 4). Крім того, вони мають різноманітні пружини, закріплювачі деталі, що фіксують і передають, корпус.

За конструкцією магнітного кола розрізняють електромагніти з розімкненим (рис. 4.12, г, е) і замкненим магнітопроводом (рис. 4.12, а, б, в, д, ж, з). За формою магнітопроводу розрізняють електромагніти з П-подібним, Ш-подібним і циліндричним магнітопроводом.

Магнітопроводи електромагнітів постійного струму, зазвичай, виконуються суцільними з магнітом деяких матеріалів: звичайних конструкційних сталей і електротехнічних сталей з низькою кількістю вуглецю. Високочутливі електромагніти мають магнітопровід із пермалоїв (сплавів заліза з нікелем і кобальтом). У швидкодійних електромагнітах прагнуть до зменшення вихрового струму, для чого використовують електротехнічні кремнисті сталі з підвищеним електричним опором, а магнітопровід є шихтованим (зібраним).

Для зменшення втрат на вихрові струми магнітопровід електромагнітів змінного струму збирають (шихтують) з ізольованих пластин товщиною 0,35 або 0,5 мм. В якості матеріалу використовуються гарячекатані і холоднокатані електротехнічні сталі. Окремі частини магнітопроводу, які важко виконати шихтованими, виготовляють із суцільного матеріалу товщиною 2-3 мм.

Рис. 4.12. Варіанти конструктивних схем електромагнітів

 

Котушки електромагнітів за своєю конструкцією бувають каркасні і безкаркасні, а за формою перетину — круглі і прямокутні. Провід каркасної котушки намотують на каркас з ізоляційного матеріалу (текстоліт, гетинакс, пластмаса). Провід безкаркасної котушки намотують безпосередньо на осердя, обмотане ізоляційною стрічкою, або на спеціальний шаблон. Для забезпечення міцності котушки, виконаної на шаблоні, її обмотують стрічкою (бандажують) і просочують компаундним лаком. Котушки, як правило, намотують мідним проводом з ізоляцією, що вибирається, виходячи з призначення й умов роботи електромагніту.

У залежності від засобу вмикання розрізняють послідовні і паралельні котушки. Паралельні котушки мають велику кількість витків і намотуються тонким проводом. Зазвичай, вони включаються на повну напругу мережі. Послідовні котушки мають порівняно малий опір, тому що виконуються товстим дротом з малою кількістю витків. Струм такої котушки визначається не її опором, а залежністю від тих пристроїв, з якими вона включена послідовно.

Розрізняють також електромагніти, призначені для тривалої, короткочасної і повторно-короткочасної роботи.