Transcript 08_elektromagnetx
Slide 1
Elektromagnety,
přitažlivá síla
elektromagnetu
Slide 2
Elektromagnet, popis
* elektromagnet je cívky s jádrem z magneticky měkké oceli,
která využívá silových účinků magnetického pole
* princip spočívá v přeměně energie elektromagnetického pole
na energii mechanickou
Hlavní části:
* pevné jádro
* pohyblivá kotva
* cívka
Slide 3
Rozdělení elektromagnetů
1. Podle funkce
*
přídržné elektromagnety – slouží k pevnému upínání
feromagnetických materiálů. Vyznačující se minimálními zdvihy a
velkou přitažlivou silou. Mohou být doplněny trvalým magnetem,
pak pracují inverzně. Při přivedení na cívku je přitažlivá síla nulová.
Výhodou je nižší spotřeba a bezpečnost při výpadku
Slide 4
Rozdělení elektromagnetů
1. Podle funkce
* ovládací elektromagnety – slouží k omezeného přímočarému nebo
rotačnímu pohybu.
Rozdělení: - zdvihové elektromagnety
- otočné elektromagnety
- elektromagnetický ventil – pro plynné nebo kapalné
směsi
* elektromagneticky řízené spojky a brzdy – přenášejí kroutící moment
Jsou charakteristické rychlým náběhem kroutícího momentu při
zapnutí a malým zbytkovým momentem při vypnutí.
lamelová spojka
zubová spojka
Slide 5
Rozdělení elektromagnetů
2. Podle napětí
* stejnosměrné elektromagnety – kotva nemusí dosedat do koncové
polohy (velikost proudu je konstantní), velká hustota spínání, nejsou
vibrace (zejména při nedostatečném dosednutí), pomalejší přítah a
odpad, menší přitažlivá síla
* střídavé elektromagnety – rychlejší přítah, kotva musí dosedat
(velikost proudu je dána vzduchovou mezerou), vyšší přitahový
proud než přídržný oteplení při častém spínání, možnost vibrací,
zvýšená hlučnost (magnetostrikce, kolísání síly)
Slide 6
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Proud procházející budící cívkou
vytvoří magnetoelektrické napětí
Fm N * I
Na základě náhradního
elektrického schématu lze využít
obdobu 2. Kirchhoffova zákona
UFE
Fm
U
Fm U FE U
Slide 7
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Magnetické pole ve vzduchové mezeře:
U H *
B
0
*
Po dosazení za permeabilitu vakua:
U
B
4 * * 10
7
* 0 ,8 * B * * 10
Magnetické napětí železa:
UFE
Fm
U
U FE H FE * l FE
6
Slide 8
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Pro složitější magnetické obvody je výpočet
železa náročný a málo přesný. U větší
vzduchové mezery se uvažuje:
U » UFE
Při výpočtu se uvažuje pouze magnetické
napětí vzduchové mezery, vliv železa se
respektuje konstantou.
Fm U U FE k * U
UFE
Fm
kde k je konstanta, jejíž velikost je dána
šířkou vzduchové mezery a pohybuje se s
rozsahu 1,02 – 1,3
Konečný vztah pro výpočet:
U
Fm N * I 0 ,8 * k * B * * 10
6
Slide 9
Příklad
UFE
Fm
U
Vypočítejte magnetickou indukci a intenzitu
magnetického pole ve vzduchové mezeře (4 mm)
magnetického obvodu. Magnetické pole je
vytvořeno cívkou (2000 závitů), kterou prochází
proud 700mA. Činitel pro respektování vzduchové
mezery je 1,15.
Vypočet magnetomotorického napětí
Vypočet magnetického napětí
ve vzduchové mezeře
Vypočet Intenzity magnetického
pole ve vzduchové mezeře
F m N * I 2000 * 0 , 7 1400 A
Fm k * U U
U H * H
Vypočet magnetické indukce ve
vzduchové mezeře
U
B 0 * H 4 * * 10
Fm
k
1400
1,15
1217 , 4
4 * 10
7
3
1217 , 4 A
304348 A / m
* 304349 0 , 38 T
Slide 10
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Indukční tok pro dané magnetomotorické
napětí
F
m Fm *
Rm
kde je magnetická vodivost
Pro jednoduchou
vzduchovou mezeru platí
Energie magnetického pole: W
m
1
*L*I
0 *
S
2
2
Po úpravě:
Wm
1
2
* Fm *
2
Slide 11
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Energie magnetického pole ve vzduchové
mezeře je mnohem větší, něž energie v
železe. Proto se uvažuje pouze energie pole
ve vzduchové mezeře.
Wm
1
2
*U *
2
Přitažlivá síla elektromagnetu F je dána
změnou energie magnetického pole při
posunu kotvy při posunu o dx se vykoná
práce dAm.
dA m F * dx
dA m
Ze vztahu lze vyjádřit
F
přitažlivou sílu:
dx
Slide 12
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
1
Po dosazení:
d ( *U * )
dA m
2
F
dx
dx
Konstanty lze vyjádřit
před zlomek:
Úprava ve zlomku je obdobná
(konstanty lze vyjádřit před zlomek)
d
d(
0 * S
dx
Výpočet derivace je dán vyšší matematikou, platí:
dx
2
F
1
2
2
*U *
d
dx
1
d( )
)
0 * S *
dx
1
d( )
dx
1
2
Slide 13
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Po dosazení do vztahu pro výpočet síly:
F
1
2
2
*U *
d
dx
1
2
*U * 0 * S *
1
2
2
Záporné znaménko značí, že se energie ve
vzduchové mezeře snižuje, pro absolutní
výpočet síly nemá znaménko význam.
Po úpravě
F
1
2
*U * 0 * S *
2
Po dosazení za 0 = 4**10-7 a následném
výpočtu je přitažlivá síla - F(N)
1
2
1
2
* H * 0 * S
2
1
2
2
*
B
0
F 0 , 4 * B * S * 10
2
*S
6
Slide 14
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Příklad:
Určete přitažlivou sílu elektromagnetu při zdvihu
70 mm, je-li magnetomotorické napětí 25000A.
Činitel pro zanedbání železa je 1,1. Pohyblivá
kotva má kruhový průřez o průměr 60 mm.
Výpočet magnetického napětí ve vzduchové
mezeře:
F
25000
Fm k * U U
Výpočet H
H
U
22727
7 * 10
2
324675 A / m
m
k
22727 A
1,1
Výpočet B
7
B 0 * H 4 * * 10 * 324675 0 , 41 T
Výpočet síly
F 0 , 4 * B * S * 10 0 , 4 * 0 , 41 * * 0 , 03 * 10 188 ,3 N
2
6
2
2
6
Slide 15
Přitažlivá síla stejnosměrného elektromagnetu
Příklad:
Vypočítejte proud cívkou potřebný pro
přitažení břemene o hmotnosti 2000N ze
vzdálenosti 1 cm. Jedná cívka ma 300 závitů,
koeficient pro zanedbání železa je k=1,05.
Výpočet
indukce B
F 0 , 4 * B * S * 10 B
Výpočet
intenzity H
B 0 * H H
2
Výpočet magnetického
napětí U
F
6
H
U
Výpočet magnetomotorického
napětí Fm
B
0
0 , 4 * S * 10
1, 02
4 * * 10
7
6
2000
1, 02 T
0 , 4 * 2 * 40 * 60
812184 A / m
U H * 812184 * 0 , 02 16244 A
Fm k * U 1, 05 * 16244 17056 A
Výpočet proudu F m N * I I
Fm
N
17056
600
28 , 4 A
Slide 16
Přitažlivá síla střídavého
elektromagnetu
U střídavého elektromagnetu je maximální hodnota indukčního toku
konstantní, nezávislá na vzduchové mezeře:
U 4 , 44 * max * f * N max
U
4 , 44 * f * N
Při zanedbání rozptylového toku bude veškerý indukční tok procházet
vzduchovou mezerou:
max
max B * S B
Po dosazení: B max
S
S
U
4 , 44 * f * N * S
Při zanedbání rozptylu bude magnetická indukce konstantní, nezávislá
na vzduchové mezeře.
Slide 17
Přitažlivá síla střídavého
elektromagnetu
Průběh magnetického indukčního toku je dán
proudem, pro harmonický průběh toku platí:
( t ) max * sin w t
Protože síla závisí na druhé mocnině indukčního toku, bude průběh
síly dán druhou mocninou funkce sin.:
2
f ( t ) F max * sin
Průběh síly střídavého elektromagnetu
f(t)=Fmax*sin2wt
Fmax
F(N)
1
* síla kmitá s
dvojnásobným kmitočtem
* okamžitá hodnota síly je
vždy f(t) ≥0
Fs=Fmax/2
0,5
0
t(s)
wt
Slide 18
Přitažlivá síla střídavého elektromagnetu
Průběh síly střídavého elektromagnetu
f(t)=Fmax*sin2wt
Pro maximální sílu platí stejný
vztah jako u stejnosměrného
elektromagnetu:
Fmax
1
F max 0 , 4 * B * S * 10
F(N)
2
Fs=Fmax/2
6
0,5
Střední hodnota
F max
Fs
síly:
2
0
t(s)
U skutečného výpočtu nelze rozptylový tok zanedbat. Vliv rozptylu se
respektuje činitelem rozptylu který udává, kolikrát je celkový
magnetický tok větší, než magnetický tok procházející vzduchovou
mezerou. Činitel rozptylu se pohybuje v rozsahu = 1 - 3
Pro celkový indukční tok platí: * (1 )
Slide 19
Přitažlivá síla střídavého elektromagnetu
Průběh síly střídavého elektromagnetu
f(t)=Fmax*sin2wt
Fmax
F(N)
1
Fs=Fmax/2
0,5
0
t(s)
Příklad:
Vypočítejte přitažlivou sílu jednofázového
elektromagnetu, který je připojen na napětí
230V/50Hz. Cívka má 1000 závitů.
Elektromagnet má 2 dosedací plochy, každá
o průřezu 30x50 mm, Zdvih elektromagnetu
jsou 2cm, činitel rozptylu = 1,5.
Celkový indukční tok max
max
U
230
4 , 44 * f * N
1, 04 mWb
4 , 44 * 50 * 1000
max
1, 04
Indukční tok ve
max * (1 ) max
0 , 414 mWb
vzduchové mezeře max max
1
1 1,5
Maximální hodnota indukce
ve vzduchové mezeře.
B max
max
S
0 , 414 * 10
30 * 50 * 10
3
6
0 , 28 T
Střední hodnota síly:
Fs
Fmax
2
2
0 , 4 * B max * S * 10
2
6
2
0 , 4 * 0 , 28 * 2 * 1,5 * 10
2
3
* 10
6
45 ,8 N
Slide 20
Závit nakrátko střídavého elektromagnetu
Jelikož přitažlivá síla elektromagnetu kmitá s dvojnásobnou frekvencí,
jsou střídavé elektromagnety mnohem hlučnější než stejnosměrné.
V větší části lze omezit hlučnost závitem nakrátko.
k
Fázorový diagram
Uik
Ik
k
Princip závitu nakrátko:
* hlavním magnetickým obvodem prochází hlavní tok
* v závitu nakrátko se indukuje napětí uik a prochází proud ik
* proud ik vytvoří vlastní indukční tok k
* výsledná síla je dána součtem síly od toku a k
Slide 21
Závit nakrátko
Průběh síly bez závitu nakrátko
Průběh síly závitu nakrátko
Výsledný průběh síly
F(N)
Význam závitu nakrátko
t(s)
bez
bez závitu
závitu nakrátko
nakrátko
závit
závit nakrátko
nakrátko
výsledný průběh síly
Slide 22
Porovnání zdvihu střídavého a
stejnosměrného elektromagnetu
Stejnosměrný elektromagnet:
* velikost proudu cívkou …
je dána pouze činným odporem vinut proud je konstantní
výhoda
- kotva nemusí plně dosedat na jádra
nevýhoda - trvalý, maximální proud po celou dobu přítahu
* síla je nepřímo úměrná vzduchové mezeře pro větší vzdálenosti je
třeba velký proud k dosažení potřebné síly, při dopadu kotvy na jádro
je síla maximální velké mechanické namáhání, opotřebení
Střídavý elektromagnet:
* při zanedbání rozptylu je síla konstantní, nezávislá na vzduchové
mezeře, u větších zdvihů je ale úbytek síly výrazný
* velikost proudu je dána …
celkovou impedancí, která závisí na reaktanci a vzduchové mezeře
v klesající mezerou proud klesá
výhoda
- menší proud a ztráty v sepnutém stavu
nevýhoda - kotva musí plně dosedat na jádro
Slide 23
Porovnání zdvihu střídavého a
stejnosměrného elektromagnetu
Stejnosměrný
elektromagnet
Střídavý
elektromagnet
F
I
F
I
Fideální
Fskutečná
Slide 24
Materiály
materiály firmy SELOS
Karel Pokorný
Elektromagnetismus
Rudolf Mravec
II. Elektrické přístroje
Elektromagnety,
přitažlivá síla
elektromagnetu
Slide 2
Elektromagnet, popis
* elektromagnet je cívky s jádrem z magneticky měkké oceli,
která využívá silových účinků magnetického pole
* princip spočívá v přeměně energie elektromagnetického pole
na energii mechanickou
Hlavní části:
* pevné jádro
* pohyblivá kotva
* cívka
Slide 3
Rozdělení elektromagnetů
1. Podle funkce
*
přídržné elektromagnety – slouží k pevnému upínání
feromagnetických materiálů. Vyznačující se minimálními zdvihy a
velkou přitažlivou silou. Mohou být doplněny trvalým magnetem,
pak pracují inverzně. Při přivedení na cívku je přitažlivá síla nulová.
Výhodou je nižší spotřeba a bezpečnost při výpadku
Slide 4
Rozdělení elektromagnetů
1. Podle funkce
* ovládací elektromagnety – slouží k omezeného přímočarému nebo
rotačnímu pohybu.
Rozdělení: - zdvihové elektromagnety
- otočné elektromagnety
- elektromagnetický ventil – pro plynné nebo kapalné
směsi
* elektromagneticky řízené spojky a brzdy – přenášejí kroutící moment
Jsou charakteristické rychlým náběhem kroutícího momentu při
zapnutí a malým zbytkovým momentem při vypnutí.
lamelová spojka
zubová spojka
Slide 5
Rozdělení elektromagnetů
2. Podle napětí
* stejnosměrné elektromagnety – kotva nemusí dosedat do koncové
polohy (velikost proudu je konstantní), velká hustota spínání, nejsou
vibrace (zejména při nedostatečném dosednutí), pomalejší přítah a
odpad, menší přitažlivá síla
* střídavé elektromagnety – rychlejší přítah, kotva musí dosedat
(velikost proudu je dána vzduchovou mezerou), vyšší přitahový
proud než přídržný oteplení při častém spínání, možnost vibrací,
zvýšená hlučnost (magnetostrikce, kolísání síly)
Slide 6
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Proud procházející budící cívkou
vytvoří magnetoelektrické napětí
Fm N * I
Na základě náhradního
elektrického schématu lze využít
obdobu 2. Kirchhoffova zákona
UFE
Fm
U
Fm U FE U
Slide 7
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Magnetické pole ve vzduchové mezeře:
U H *
B
0
*
Po dosazení za permeabilitu vakua:
U
B
4 * * 10
7
* 0 ,8 * B * * 10
Magnetické napětí železa:
UFE
Fm
U
U FE H FE * l FE
6
Slide 8
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Pro složitější magnetické obvody je výpočet
železa náročný a málo přesný. U větší
vzduchové mezery se uvažuje:
U » UFE
Při výpočtu se uvažuje pouze magnetické
napětí vzduchové mezery, vliv železa se
respektuje konstantou.
Fm U U FE k * U
UFE
Fm
kde k je konstanta, jejíž velikost je dána
šířkou vzduchové mezery a pohybuje se s
rozsahu 1,02 – 1,3
Konečný vztah pro výpočet:
U
Fm N * I 0 ,8 * k * B * * 10
6
Slide 9
Příklad
UFE
Fm
U
Vypočítejte magnetickou indukci a intenzitu
magnetického pole ve vzduchové mezeře (4 mm)
magnetického obvodu. Magnetické pole je
vytvořeno cívkou (2000 závitů), kterou prochází
proud 700mA. Činitel pro respektování vzduchové
mezery je 1,15.
Vypočet magnetomotorického napětí
Vypočet magnetického napětí
ve vzduchové mezeře
Vypočet Intenzity magnetického
pole ve vzduchové mezeře
F m N * I 2000 * 0 , 7 1400 A
Fm k * U U
U H * H
Vypočet magnetické indukce ve
vzduchové mezeře
U
B 0 * H 4 * * 10
Fm
k
1400
1,15
1217 , 4
4 * 10
7
3
1217 , 4 A
304348 A / m
* 304349 0 , 38 T
Slide 10
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Indukční tok pro dané magnetomotorické
napětí
F
m Fm *
Rm
kde je magnetická vodivost
Pro jednoduchou
vzduchovou mezeru platí
Energie magnetického pole: W
m
1
*L*I
0 *
S
2
2
Po úpravě:
Wm
1
2
* Fm *
2
Slide 11
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Energie magnetického pole ve vzduchové
mezeře je mnohem větší, něž energie v
železe. Proto se uvažuje pouze energie pole
ve vzduchové mezeře.
Wm
1
2
*U *
2
Přitažlivá síla elektromagnetu F je dána
změnou energie magnetického pole při
posunu kotvy při posunu o dx se vykoná
práce dAm.
dA m F * dx
dA m
Ze vztahu lze vyjádřit
F
přitažlivou sílu:
dx
Slide 12
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
1
Po dosazení:
d ( *U * )
dA m
2
F
dx
dx
Konstanty lze vyjádřit
před zlomek:
Úprava ve zlomku je obdobná
(konstanty lze vyjádřit před zlomek)
d
d(
0 * S
dx
Výpočet derivace je dán vyšší matematikou, platí:
dx
2
F
1
2
2
*U *
d
dx
1
d( )
)
0 * S *
dx
1
d( )
dx
1
2
Slide 13
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Po dosazení do vztahu pro výpočet síly:
F
1
2
2
*U *
d
dx
1
2
*U * 0 * S *
1
2
2
Záporné znaménko značí, že se energie ve
vzduchové mezeře snižuje, pro absolutní
výpočet síly nemá znaménko význam.
Po úpravě
F
1
2
*U * 0 * S *
2
Po dosazení za 0 = 4**10-7 a následném
výpočtu je přitažlivá síla - F(N)
1
2
1
2
* H * 0 * S
2
1
2
2
*
B
0
F 0 , 4 * B * S * 10
2
*S
6
Slide 14
Přitažlivá síla stejnosměrného
elektromagnetu
Příklad:
Určete přitažlivou sílu elektromagnetu při zdvihu
70 mm, je-li magnetomotorické napětí 25000A.
Činitel pro zanedbání železa je 1,1. Pohyblivá
kotva má kruhový průřez o průměr 60 mm.
Výpočet magnetického napětí ve vzduchové
mezeře:
F
25000
Fm k * U U
Výpočet H
H
U
22727
7 * 10
2
324675 A / m
m
k
22727 A
1,1
Výpočet B
7
B 0 * H 4 * * 10 * 324675 0 , 41 T
Výpočet síly
F 0 , 4 * B * S * 10 0 , 4 * 0 , 41 * * 0 , 03 * 10 188 ,3 N
2
6
2
2
6
Slide 15
Přitažlivá síla stejnosměrného elektromagnetu
Příklad:
Vypočítejte proud cívkou potřebný pro
přitažení břemene o hmotnosti 2000N ze
vzdálenosti 1 cm. Jedná cívka ma 300 závitů,
koeficient pro zanedbání železa je k=1,05.
Výpočet
indukce B
F 0 , 4 * B * S * 10 B
Výpočet
intenzity H
B 0 * H H
2
Výpočet magnetického
napětí U
F
6
H
U
Výpočet magnetomotorického
napětí Fm
B
0
0 , 4 * S * 10
1, 02
4 * * 10
7
6
2000
1, 02 T
0 , 4 * 2 * 40 * 60
812184 A / m
U H * 812184 * 0 , 02 16244 A
Fm k * U 1, 05 * 16244 17056 A
Výpočet proudu F m N * I I
Fm
N
17056
600
28 , 4 A
Slide 16
Přitažlivá síla střídavého
elektromagnetu
U střídavého elektromagnetu je maximální hodnota indukčního toku
konstantní, nezávislá na vzduchové mezeře:
U 4 , 44 * max * f * N max
U
4 , 44 * f * N
Při zanedbání rozptylového toku bude veškerý indukční tok procházet
vzduchovou mezerou:
max
max B * S B
Po dosazení: B max
S
S
U
4 , 44 * f * N * S
Při zanedbání rozptylu bude magnetická indukce konstantní, nezávislá
na vzduchové mezeře.
Slide 17
Přitažlivá síla střídavého
elektromagnetu
Průběh magnetického indukčního toku je dán
proudem, pro harmonický průběh toku platí:
( t ) max * sin w t
Protože síla závisí na druhé mocnině indukčního toku, bude průběh
síly dán druhou mocninou funkce sin.:
2
f ( t ) F max * sin
Průběh síly střídavého elektromagnetu
f(t)=Fmax*sin2wt
Fmax
F(N)
1
* síla kmitá s
dvojnásobným kmitočtem
* okamžitá hodnota síly je
vždy f(t) ≥0
Fs=Fmax/2
0,5
0
t(s)
wt
Slide 18
Přitažlivá síla střídavého elektromagnetu
Průběh síly střídavého elektromagnetu
f(t)=Fmax*sin2wt
Pro maximální sílu platí stejný
vztah jako u stejnosměrného
elektromagnetu:
Fmax
1
F max 0 , 4 * B * S * 10
F(N)
2
Fs=Fmax/2
6
0,5
Střední hodnota
F max
Fs
síly:
2
0
t(s)
U skutečného výpočtu nelze rozptylový tok zanedbat. Vliv rozptylu se
respektuje činitelem rozptylu který udává, kolikrát je celkový
magnetický tok větší, než magnetický tok procházející vzduchovou
mezerou. Činitel rozptylu se pohybuje v rozsahu = 1 - 3
Pro celkový indukční tok platí: * (1 )
Slide 19
Přitažlivá síla střídavého elektromagnetu
Průběh síly střídavého elektromagnetu
f(t)=Fmax*sin2wt
Fmax
F(N)
1
Fs=Fmax/2
0,5
0
t(s)
Příklad:
Vypočítejte přitažlivou sílu jednofázového
elektromagnetu, který je připojen na napětí
230V/50Hz. Cívka má 1000 závitů.
Elektromagnet má 2 dosedací plochy, každá
o průřezu 30x50 mm, Zdvih elektromagnetu
jsou 2cm, činitel rozptylu = 1,5.
Celkový indukční tok max
max
U
230
4 , 44 * f * N
1, 04 mWb
4 , 44 * 50 * 1000
max
1, 04
Indukční tok ve
max * (1 ) max
0 , 414 mWb
vzduchové mezeře max max
1
1 1,5
Maximální hodnota indukce
ve vzduchové mezeře.
B max
max
S
0 , 414 * 10
30 * 50 * 10
3
6
0 , 28 T
Střední hodnota síly:
Fs
Fmax
2
2
0 , 4 * B max * S * 10
2
6
2
0 , 4 * 0 , 28 * 2 * 1,5 * 10
2
3
* 10
6
45 ,8 N
Slide 20
Závit nakrátko střídavého elektromagnetu
Jelikož přitažlivá síla elektromagnetu kmitá s dvojnásobnou frekvencí,
jsou střídavé elektromagnety mnohem hlučnější než stejnosměrné.
V větší části lze omezit hlučnost závitem nakrátko.
k
Fázorový diagram
Uik
Ik
k
Princip závitu nakrátko:
* hlavním magnetickým obvodem prochází hlavní tok
* v závitu nakrátko se indukuje napětí uik a prochází proud ik
* proud ik vytvoří vlastní indukční tok k
* výsledná síla je dána součtem síly od toku a k
Slide 21
Závit nakrátko
Průběh síly bez závitu nakrátko
Průběh síly závitu nakrátko
Výsledný průběh síly
F(N)
Význam závitu nakrátko
t(s)
bez
bez závitu
závitu nakrátko
nakrátko
závit
závit nakrátko
nakrátko
výsledný průběh síly
Slide 22
Porovnání zdvihu střídavého a
stejnosměrného elektromagnetu
Stejnosměrný elektromagnet:
* velikost proudu cívkou …
je dána pouze činným odporem vinut proud je konstantní
výhoda
- kotva nemusí plně dosedat na jádra
nevýhoda - trvalý, maximální proud po celou dobu přítahu
* síla je nepřímo úměrná vzduchové mezeře pro větší vzdálenosti je
třeba velký proud k dosažení potřebné síly, při dopadu kotvy na jádro
je síla maximální velké mechanické namáhání, opotřebení
Střídavý elektromagnet:
* při zanedbání rozptylu je síla konstantní, nezávislá na vzduchové
mezeře, u větších zdvihů je ale úbytek síly výrazný
* velikost proudu je dána …
celkovou impedancí, která závisí na reaktanci a vzduchové mezeře
v klesající mezerou proud klesá
výhoda
- menší proud a ztráty v sepnutém stavu
nevýhoda - kotva musí plně dosedat na jádro
Slide 23
Porovnání zdvihu střídavého a
stejnosměrného elektromagnetu
Stejnosměrný
elektromagnet
Střídavý
elektromagnet
F
I
F
I
Fideální
Fskutečná
Slide 24
Materiály
materiály firmy SELOS
Karel Pokorný
Elektromagnetismus
Rudolf Mravec
II. Elektrické přístroje