Abstrakt elektromagnetů a jejich aplikace

Elektromagnety se tak rozšířily, že je obtížné pojmenovat oblast technologie, kde se nepoužívají v té či oné formě. Nacházejí se v mnoha domácích spotřebičích – elektrických holicích strojcích, magnetofonech, televizorech atd. Komunikační zařízení – telefonie, telegrafie a rádio – jsou nemyslitelná bez jejich použití.

Elektromagnety jsou nedílnou součástí elektrických strojů, mnoha průmyslových automatizačních zařízení, řídicích a ochranných zařízení pro různé elektrické instalace.

Rozvíjející se oblastí použití elektromagnetů jsou lékařské přístroje. V neposlední řadě se v synchrofasotronech používají obří elektromagnety pro urychlování elementárních částic.

Hmotnost elektromagnetů se pohybuje od zlomků gramu až po stovky tun a elektrický výkon spotřebovaný při jejich provozu se pohybuje od miliwattů až po desítky tisíc kilowattů.

Speciální oblastí použití elektromagnetů jsou elektromagnetické mechanismy. Elektromagnety se v nich používají jako pohon k provedení potřebného translačního pohybu pracovního tělesa nebo jeho otáčení v omezeném úhlu, případně k vytvoření přídržné síly.

Příklady takových elektromagnetů jsou trakční elektromagnety určené k provádění určité práce při pohybu určitých pracovních částí; elektromagnetické zámky; elektromagnetické spojky a brzdy a brzdové elektromagnety; elektromagnety, které aktivují kontaktní zařízení v relé, stykačích, spouštěčích, jističích; zvedací elektromagnety, vibrační elektromagnety atd.

V řadě zařízení se permanentní magnety používají spolu s elektromagnety nebo místo nich (například magnetické desky obráběcích strojů, brzdová zařízení, magnetické zámky atd.).

Příklady použití elektromagnetů

Elektromagnetické jeřáby. Továrny používají elektromagnetické jeřáby, které dokáží nést obrovské náklady, aniž by je musely zajišťovat. Používají se zde elektromagnety. Dokud je vinutím elektromagnetu proud, žádné železné těleso z něj nespadne. Pokud se však proud ve vinutí z nějakého důvodu přeruší, je nehoda nevyhnutelná. A takové případy se stávají.

Aby se předešlo opakování takových nehod a také aby se ušetřila spotřeba elektrické energie, začala se instalovat speciální zařízení s elektromagnety.

Poté, co magnet zvedne přepravované předměty, se na boku spustí a pevně uzavřou silné ocelové úchyty, které pak samy podepírají náklad a během přepravy se přeruší proud.

V námořních přístavech se pro manipulaci s kovovým šrotem používají pravděpodobně nejvýkonnější kruhové zvedací elektromagnety. Jejich hmotnost dosahuje 10 tun, nosnost až 64 tun a odtrhovací síla až 128 tun.

V závislosti na svém účelu mohou elektromagnety vážit od zlomků gramu do stovek tun a spotřebovávat elektrickou energii od zlomků wattu do desítek megawattů.

Obrázek 2.12 – Schéma zapojení zvonu

Školní zvonek a zvonek v bytě mají podobný elektrický obvod.

Po propojení kontaktů 1 a 2 dle obrázku 2.12 začne uzavřeným obvodem protékat elektrický proud k výstupu zdroje proudu (část kotvy I v tomto elektrickém obvodu působí jako vodič, právě přes kotvu protéká elektrický proud a pouze počáteční poloha kotvy vytváří uzavřený elektrický obvod). Kolem elektromagnetu E vzniká magnetické pole, které přitahuje železnou kotvu I. Elektrický obvod se otevře a magnetické pole zmizí. Kotva se vrátí do původní polohy a narazí druhým koncem do kovového kalíšku (je slyšet zvuk nárazu). Když se kotva vrátí do původní polohy, obvod se opět uzavře a začne jí opět protékat elektrický proud. Kolem elektromagnetu se opět vytvoří magnetické pole a vše začíná znovu.

Vysokozdvižný vozík s magnetickou lopatou. Běžný vysokozdvižný vozík pro sběr kovového šrotu je vybaven elektromagnetem. Železná tělesa roztroušená po zemi jsou přitahována do lopaty, což usnadňuje nakládání a přenášení nákladu.

Čištění krve pomocí elektromagnetu. Lékaři vyvinuli velmi slibnou metodu čištění krve v případě závažných krevních infekcí, které nelze vyčistit léky. Byl vytvořen neškodný fyziologický roztok obsahující drobné železné kuličky potažené činidlem. Činidlo je schopno „přilnout“ k určitému typu škodlivých mikrobů, které se objevují v lidské krvi během nemocí. Roztok se zavede do lidského těla a poté krev s roztokem prochází elektromagnetickým zařízením, které z krve „zachytí“ a odstraní železné částice s bakteriemi, které se na nich uchytily.

Pojem elektromagnetu jako zařízení, které vytváří magnetické pole pomocí vinutí protékajícího elektrickým proudem. Klasifikace elektromagnetů, jejich typy a varianty, jakož i funkční vlastnosti a oblasti praktického použití.

Nadpis	Fyzika a energie
Pohled	abstraktní
jazyk	русский
Datum přidáno	29.11.2022
Velikost souboru	346,3 K

• viz text práce

• Dílo si můžete stáhnout zde

• kompletní informace o práci

• celý seznam podobných děl

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu při studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Zveřejněno na http://www.allbest.ru/

Zveřejněno na http://www.allbest.ru/

UO “ŽIROVIČSKÁ STÁTNÍ AGRÁRNĚ-TECHNICKÁ KOLEGIA”
Abstrakt
Elektromagnety a jejich aplikace

Elektromagnet vytváří magnetické pole pomocí vinutí, kterým protéká elektrický proud. Aby se toto pole zesílilo a magnetický tok se nasměroval po určité dráze, má většina elektromagnetů magnetické jádro vyrobené z magneticky měkkého materiálu.

Elektromagnety se tak rozšířily, že je obtížné pojmenovat oblast technologie, kde se nepoužívají v té či oné formě. Nacházejí se v mnoha domácích spotřebičích – elektrických holicích strojcích, magnetofonech, televizorech atd. Komunikační zařízení – telefonie, telegrafie a rádio – jsou nemyslitelná bez jejich použití.

Elektromagnety jsou nedílnou součástí elektrických strojů, mnoha zařízení průmyslové automatizace, ovládacích a ochranných zařízení pro různé elektrické instalace. Rozvíjející se oblastí použití elektromagnetů je lékařská zařízení. A konečně, obří elektromagnety se používají v synchrofasotronech k urychlování elementárních částic.

Hmotnost elektromagnetů se pohybuje od zlomků gramu až po stovky tun a elektrický výkon spotřebovaný při jejich provozu se pohybuje od miliwattů až po desítky tisíc kilowattů.

Speciální oblastí použití elektromagnetů jsou elektromagnetické mechanismy. Elektromagnety se v nich používají jako pohon k provedení potřebného translačního pohybu pracovního tělesa nebo jeho otáčení v omezeném úhlu, případně k vytvoření přídržné síly.

Příklady takových elektromagnetů jsou trakční elektromagnety určené k provádění určité práce při pohybu určitých pracovních částí; elektromagnetické zámky; elektromagnetické spojky a brzdy a brzdové elektromagnety; elektromagnety, které aktivují kontaktní zařízení v relé, stykačích, spouštěčích, jističích; zvedací elektromagnety, vibrační elektromagnety atd.

V řadě zařízení se permanentní magnety používají spolu s elektromagnety nebo místo nich (například magnetické desky obráběcích strojů, brzdová zařízení, magnetické zámky atd.).

elektromagnet proud magnetické vinutí

Elektromagnety jsou velmi rozmanité v designu, které se liší svými charakteristikami a parametry, takže klasifikace usnadňuje studium procesů probíhajících během jejich provozu.

Podle způsobu vytváření magnetického toku a charakteru proudové magnetizační síly se elektromagnety dělí do tří skupin: neutrální stejnosměrné elektromagnety, polarizované stejnosměrné elektromagnety a střídavé elektromagnety.

V neutrálních stejnosměrných elektromagnetech se pracovní magnetický tok vytváří pomocí stejnosměrného vinutí. Působení elektromagnetu závisí pouze na velikosti tohoto toku a nezávisí na jeho směru, a tedy ani na směru proudu ve vinutí elektromagnetu. Při nepřítomnosti proudu jsou magnetický tok a přitažlivá síla působící na kotvu prakticky nulové.

Polarizované elektromagnety stejnosměrného proudu se vyznačují přítomností dvou nezávislých magnetických toků: (polarizačního a pracovního. Polarizační magnetický tok je ve většině případů vytvářen permanentními magnety. Někdy se k tomuto účelu používají elektromagnety. Pracovní tok je způsoben magnetizační silou pracovního nebo řídicího vinutí. Pokud v nich neprotéká proud, je kotva ovlivněna přitažlivou silou vytvářenou polarizačním magnetickým tokem. Působení polarizovaného elektromagnetu závisí jak na velikosti, tak na směru pracovního toku, tj. na směru proudu v pracovním vinutí.

U střídavých elektromagnetů je vinutí napájeno ze zdroje střídavého proudu. Magnetický tok vytvořený vinutím, kterým prochází střídavý proud, se periodicky mění ve velikosti a směru (střídavý magnetický tok), což má za následek, že síla elektromagnetické přitažlivosti pulsuje od nuly do maxima při dvojnásobné frekvenci napájecího proudu.

U trakčních elektromagnetů je však pokles elektromagnetické síly pod určitou úroveň nepřijatelný, protože to vede k vibracím kotvy a v některých případech k přímému narušení normálního provozu. Proto je u trakčních elektromagnetů pracujících se střídavým magnetickým tokem nutné sáhnout k opatřením ke snížení hloubky pulzace síly (např. použít stínící cívku překrývající část pólu elektromagnetu).

Kromě uvedených odrůd jsou nyní široce používány elektromagnety usměrňující proud, které lze z hlediska napájení klasifikovat jako elektromagnety střídavého proudu a svými vlastnostmi se blíží elektromagnetům stejnosměrným. Protože stále existují některé specifické rysy jejich práce.

Podle způsobu zapínání na vinutí se rozlišují elektromagnety se sériovým a paralelním vinutím.

Sériová vinutí pracující s daným proudem se vyrábějí s malým počtem závitů velkého průřezu. Proud procházející takovým vinutím je prakticky nezávislý na jeho parametrech, ale je určen charakteristikami spotřebičů zapojených sériově s vinutím.

Paralelní vinutí pracující při daném napětí mají obvykle velmi velký počet závitů a jsou vyrobena z drátu malého průřezu.

Podle charakteru operace navíjení se elektromagnety dělí na ty, které pracují v dlouhodobém, přerušovaném a krátkodobém režimu.

Podle rychlosti působení mohou být elektromagnety normální rychlosti, rychle působící nebo pomalu působící. Toto rozdělení je poněkud svévolné a hlavně udává, zda byla přijata speciální opatření k dosažení požadované rychlosti akce.

Všechny výše uvedené vlastnosti zanechávají stopy na konstrukčních prvcích elektromagnetů.

Zároveň, navzdory rozmanitosti elektromagnetů, se kterými se v praxi setkáváme, se skládají ze základních částí se stejným účelem. Patří mezi ně cívka s magnetizačním vinutím umístěným na ní (může být několik cívek a několik vinutí), stacionární část magnetického obvodu vyrobená z feromagnetického materiálu (jho a jádro) a pohyblivá část magnetického obvodu (kotva). V některých případech se stacionární část magnetického obvodu skládá z několika částí (základna, pouzdro, příruby atd.). a)

Kotva je oddělena od zbývajících částí magnetického obvodu vzduchovými mezerami a je součástí elektromagnetu, který ji při vnímání elektromagnetické síly přenáší na odpovídající části hnaného mechanismu.

Počet a tvar vzduchových mezer oddělujících pohyblivou část magnetického obvodu od stacionární závisí na konstrukci elektromagnetu. Vzduchové mezery, ve kterých vzniká užitečná síla, se nazývají dělníci; parazitní jsou vzduchové mezery, ve kterých nepůsobí síla ve směru možného pohybu kotvy.

Plochy pohyblivé nebo stacionární části magnetického obvodu, které omezují pracovní vzduchovou mezeru, se nazývají póly.

Podle umístění kotvy vůči zbývajícím částem elektromagnetu se rozlišují elektromagnety s vnější přitahovací kotvou, elektromagnety se zasouvací kotvou a elektromagnety s vnější příčně pohyblivou kotvou.

Charakteristickým znakem elektromagnetů s vnější přitahovací kotvou je vnější umístění kotvy vzhledem k vinutí. Ovlivňuje ho především pracovní proudění přecházející od kotvy ke konci víka jádra. Povaha pohybu kotvy může být rotační (například ventilový solenoid) nebo translační. Únikové toky (uzavřené navíc k pracovní mezeře) v takových elektromagnetech prakticky nevytvářejí tažnou sílu, a proto se usiluje o jejich snížení. Elektromagnety této skupiny jsou schopny vyvinout poměrně velkou sílu, ale obvykle se používají s relativně malými pracovními zdvihy kotvy.

elektromagnet proud magnetické vinutí

Charakteristickým rysem elektromagnetů s výsuvnou kotvou je částečné umístění kotvy ve výchozí poloze uvnitř cívky a její další pohyb do cívky za provozu. Svodové toky takových elektromagnetů, zejména s velkými vzduchovými mezerami, vytvářejí určitou tažnou sílu, v důsledku čehož jsou užitečné zejména při relativně velkých zdvihech kotvy. Takové elektromagnety mohou být vyrobeny s dorazem nebo bez něj a tvar povrchů tvořících pracovní mezeru se může lišit v závislosti na tom, jakou trakční charakteristiku je třeba získat.

Nejrozšířenější jsou elektromagnety s plochými a komolými kuželovými póly a také elektromagnety bez dorazu. Jako vedení kotvy se nejčastěji používá elektronka z nemagnetického materiálu, vytvářející parazitní mezeru mezi kotvou a horní, stacionární částí magnetického obvodu.

Elektromagnety se zatahovací kotvou mohou vyvíjet síly a mít zdvih kotvy, který se mění ve velmi širokém rozsahu, což je činí rozšířenými.

U elektromagnetů s vnější příčně se pohybující kotvou se kotva pohybuje přes magnetické siločáry a otáčí se o určitý omezený úhel. Takové elektromagnety obvykle vyvíjejí relativně malé síly, ale umožňují vhodným přizpůsobením tvarů pólů a kotvy získat změny v trakčních charakteristikách a vysoký koeficient návratnosti.

U každé ze tří uvedených skupin elektromagnetů je zase řada konstrukčních variací spojených jak s charakterem proudu protékajícího vinutím, tak s potřebou zajistit udané charakteristiky a parametry elektromagnetů.

Hostováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Elektromagnety a jejich aplikace

Historie objevu a princip fungování magnetického pole. Využití elektromagnetů v každodenním životě. Elektromagnetické relé a stykače. Jaká je role jádra v elektromagnetu. Výhody obloukového elektromagnetu oproti přímočarému.

Rotující magnetické pole

Magnetické pole dvoufázového, třífázového vinutí. Příklad jednofázového vinutí sestávajícího ze tří cívek symetricky umístěných po obvodu statoru, tvořících šest pólů. Podmínky pro vznik kruhového pole. Synchronní rychlost střídavého stroje.

Magnetismus

Historie magnetu a magnetického kompasu. Použití magnetů. Kapalinní magnet. Zemské magnetické pole a důsledky jeho poruch. Elektromagnetismus. Magnetické pole v hmotě (magnetismus). Pozorování závislosti magnetizace železa na teplotě.

Magnetické pole

Historie objevu magnetického pole. Zdroje magnetického pole, koncept vektoru magnetické indukce. Pravidlo levé ruky jako metoda pro určení směru Ampérovy síly. Meziplanetární magnetické pole, magnetické pole Země. Vliv magnetického pole na proud.

Výpočet a návrh elektromagnetu stejnosměrného proudu

Definice a zdůvodnění geometrických rozměrů navrženého elektromagnetu. Výpočet parametrů magnetického obvodu, koeficientu návratu. Výpočet statických a dynamických trakčních charakteristik a doby odezvy zařízení a vinutí.

Magnetické pole

Objev souvislosti mezi elektřinou a magnetismem, vznik pojmu magnetického pole. Vlastnosti magnetického pole ve vakuu. Ampérova síla, magnetická indukce. Magnetická interakce paralelních a antiparalelních proudů. Pojem Lorentzovy síly.

Ověřovací výpočet elektromagnetu stejnosměrného proudu

Elektromechanický výpočet elektromagnetických zařízení. Výpočet parametrů magnetického pole elektromagnetů a údajů o jeho vinutí, provozní teplotní režim, mechanické vlastnosti a parametry určující rychlost elektromagnetů.

Metody infračervené spektroskopie a jejich technická implementace

Klasická teorie vibračních spekter a jejich kvantově-mechanická reprezentace. Princip činnosti a vnitřní struktura infračervených spektrometrů, jejich klasifikace a typy, funkční vlastnosti, podmínky a oblasti praktického použití.

Stroboskop

Koncept a funkční vlastnosti stroboskopu jako zařízení, které umožňuje rychlou reprodukci opakujících se jasných světelných pulzů. Historie a hlavní fáze vývoje tohoto zařízení, jeho moderní konfigurace a oblasti praktického použití.

Výpočet magnetizačního zařízení pro nedestruktivní zkoušení magnetickými částicemi

Podstata a charakteristiky magnetického pole. Magnetické vlastnosti různých látek a zdrojů magnetického pole. Elektromagnety, jejich klasifikace, použití a příklady použití. Solenoid a jeho použití. Výpočet magnetizačního zařízení.

• hlavní
• nadpisy
• abecedně
• návrat na začátek stránky
• vrátit se na začátek textu
• vrátit se k podobným dílům

• celý seznam podobných děl

• Dílo si můžete stáhnout zde

Díla v archivech jsou krásně navržena v souladu s požadavky univerzit a obsahují kresby, schémata, vzorce atd.
Soubory PPT, PPTX a PDF jsou prezentovány pouze v archivech.
Doporučujeme práci stáhnout.