EXEMPLU simplu electromagnet calcul
Electromagnetul este utilizat în mai multe dispozitive electrice. Este o bobină de sârmă rana pe un miez de fier, forma care poate varia.
Miezul de fier este o parte a circuitului magnetic, iar o altă parte, prin care a închis calea magnetic, servește ca o ancoră.
Circuitul magnetic este caracterizat prin inducție magnetică - V, care depinde de intensitatea câmpului electromagnetic și materialul permeabilitate magnetică. Acesta este motivul pentru miezurile electromagneți sunt realizate din fier, care are permeabilitate magnetică ridicată.
La rândul său, fluxul de energie este dependentă de inducție magnetică, desemnate în formulele de litera F.
F = B x S = inducție magnetică x aria secțiunii transversale a circuitului magnetic.
La proiectarea electromagneți foarte de dorit pentru a obține un flux de putere mare. Acest lucru se poate realiza prin reducerea rezistenței magnetice. Pentru a face acest lucru, pentru a alege cea mai mică lungimea căii magnetice a liniilor electrice și cu cea mai mare secțiune transversală, și ca material - zhelezomaterial cu permeabilitate magnetică ridicată.
Un alt mod de a crește fluxul de putere prin creșterea amperajul întoarceri nu este acceptabilă, deoarece sârmă, în scopul de a economisi energie și ar trebui să încerce să reducă amperajul întoarceri.
De obicei, calculele electromagneți sunt efectuate pe un program special. Pentru a simplifica calculele, vom folosi, de asemenea, unele dintre concluziile din graficele. Să presupunem că doriți să determinați amperajul întoarceri și fluxul de energie al fierului cu circuit închis magnetic prezentat în figură și fabricate din fier, de o calitate scăzută.
Considerând graficul magnetizării de fier este ușor de verificat că cel mai avantajos este inducția magnetică în intervalul de la 10 000 la 14 000 de linii de forță de 1 cm2, ceea ce corespunde la 2 la 7 amperi-rotații pe 1 cm. Pentru înfășurarea bobinelor cu cel mai mic număr de rotații și mai economic în calcule de putere pentru sensul că este necesar să se ia această valoare (10.000 linii de forță per 1 cm2, cu 2 amperi-rotații pe 1 cm lungime). În acest caz, calculul se poate face după cum urmează. Astfel, cu lungimea magnetică l = l1 + l2. egală cu 20 cm + 10 cm = 30 cm, 2x30 = 60 necesare ampere întoarcerile.
Dacă diametrul miezului va avea la 2 cm, suprafața va fi egală cu S = (3,14 x d 2) / 4 = 3.14 cm2. Prin urmare, fluxul magnetic excitat este egal cu: F = B x S = 10000 x 3.14 = 31400 linii de forță.
Puteți calcula aproximativ ascensorul electromagnetului (P).
P = B 2 x S / (25 x 1,000,000) = 12,4 kg.
Pentru un magnet de doi poli, acest rezultat ar trebui să fie dublat. Prin urmare, P = 24,8 kg sau aproximativ 25 kg.
Pentru a determina forța de ridicare trebuie să fie amintit că aceasta depinde nu numai de lungimea circuitului magnetic, dar, de asemenea, în zona de contact a armăturii și a miezului. Prin urmare, ancora trebuie să se potrivească exact piesele polare, în caz contrar chiar și cele mai mici straturi de aer va determina o scădere puternică a ascensorului.
calculează în continuare o bobină. În acest exemplu, este prevăzută forța de ridicare a 25 kg de 60 amperi-ture. Să ne gândim ce înseamnă poate primi produsul N x J - 60 ampere întoarceri.
Evident, acest lucru poate fi realizat fie prin utilizarea unui mare curent cu un număr mic de rotații bobină, de exemplu, 2 și 30 și se transformă, sau prin creșterea numărului de bobina se transforma scade, un curent, de exemplu, 240 A și 0,25 înfășurări.
Astfel, electromagnetul trebuie să ridice o 25 kg, la miezul poate fi înfășurat, iar 30 de rotații și 240 rotații, dar valoarea variației curentului de alimentare. Desigur, puteți selecta un alt raport.
Cu toate acestea, modificarea cantității de curent într-o mare măsură, nu este întotdeauna posibil, deoarece aceasta implică în mod necesar o modificare a diametrului firului utilizat. Astfel, atunci când scurte (câteva minute) pentru diametre de sârmă de până la 1 mm densitate de curent admisibilă la care nu există nici o supraîncălzire puternică a firelor pot fi luate pentru a fi de 5 A / mm2. În acest exemplu, sârma ar trebui să fie în secțiunea următoare: pentru curentul din 2A - 0,4 mm 2 și pentru curentul în 0,25A - 0,05 mm 2.
Cum, atunci, aceste fire ar trebui să fie făcut de lichidare?
Pe de o parte, alegerea diametrului firului poate fi determinată din gama disponibilă de lider de sârmă pe de altă parte - ca o posibilă sursă de curent de alimentare și de tensiune. Într-adevăr, cele două role, una dintre care este fabricat din sârmă groasă de 0,7 mm și cu un număr mic de rotații - 30, și o alta - a unui fir de 0,2 mm, iar numărul de bobine 240, va avea o rezistență dramatic diferite.
Cunoscând diametrul firului și lungimea acestuia poate fi determinată cu ușurință de rezistență. Lungimea firului este egală cu produsul dintre numărul total de rotații pentru lungimea uneia dintre ele (media): l = N x lt unde lt - lungimea unei spire este egal cu 3,14 x d.
În acest exemplu, d = 2 cm și cm lt 6,3 În consecință, prima lungime de sârmă bobina va fi de 30 x 6,3 = 190 cm, iar al doilea - .. 240 X = 1512 înfășurări 6,3 cm Rezistența va fi diferită .
Folosind legea lui Ohm, putem calcula cu ușurință tensiunea necesară. Deci, pentru a crea un curent în înfășurările în tensiunea necesară 2A este 0,2B, iar pentru 0,25A curent - 2,5B.
Astfel, pentru alimentarea prima bobină doar un element sau un acumulator, în care contul pentru a include subtensiunii reostat. Pentru a furniza a doua bobină trebuie să ia două elemente, conectarea lor în serie. Este clar că, în acest din urmă caz este mai mică pierdere de putere și se transformă de lichidare mai avantajos.
Analiza rezultatelor conduce la concluzia că un diametru mai departe de sârmă este selectat astfel încât puterea bobina poate fi realizată numai de la un element (sau baterie), fără nici o reostate, unde energia este cheltuită involuntar. Este ușor de văzut că atunci când diametrul firului de aproximativ 0,4 mm și un curent de aproximativ 0,4 O tensiune adecvată pentru puterea bobina de 1.3-1.4 V, tensiunea este doar un element.
Acesta este calculul magneților elementare.
Sursa: creativitatea tehnică. Editura Comitetului Central al Komsomolului „Cuplu Garda“. M. 1955
Despre electromagneți în „Școala pentru electrician“
Magnetism și electromagnetism
Dintre minereurile de fier produse pentru industria oțelului, minereul se produce, numit magnetit. Acest minereu are proprietatea de a atrage obiecte de fier. O bucată de acest minereu de fier este numit magnetită, așa cum prezintă proprietatea lor atracție - magnetismul.
Despre bobinele de câmp magnetic și solenoizi
Parametrii și caracteristicile electromagneți
Cele mai frecvente sunt caracteristici dinamice, care iau în considerare modificările survenite în n. a. electromagnet în timpul funcționării sale, datorită efectului de auto-inducție forță și mișcare electromotoare, precum și să ia în considerare frecarea de amortizare și inerția pieselor în mișcare.
Compararea electromagneți AC și DC
solenoizi comparabili AC solenoizi DC. O astfel de comparație va permite să definească zonele adecvate de aplicare a fiecăreia dintre aceste electromagneți specii.
Cum de a alege un electromagnet
Metode de accelerare și decelerare declanșând electromagneții sau mecanismele electromagnetice
magneți de ridicare: un circuit de conectare dispozitiv
Folosind magneții de ridicare pot reduce durata operațiunilor de angajare și îndepărtarea materialelor feromagnetice în timpul transportului.
Ajustarea electromagneți și cuplaje electromagnetice
De obicei, ajustarea electromagneților operează în următoarele cantități: examinarea externă, măsurarea rezistenței DC a bobinei, măsurarea rezistenței izolației bobinei și foaia magnetică, demontarea și reglarea caracteristicilor mecanice la locul de instalare.
Electromagneți în Cartea Recordurilor
Cel mai greu magnet
Cel mai dificil din lume a magnetului are un diametru de 60 m și cântărește 36 de mii. Tone. A fost făcut pentru capacitatea sincrotron de 10 TeV, stabilit la Institutul Unificat de Cercetări Nucleare din Dubna, regiunea Moscova.
Cea mai mare electromagnetul
cel mai mare electromagnet din lume este parte a detectorului L3 utilizat în experimentele de la Large ciocnește electroni și pozitroni (LEP) al Consiliului European pentru Cercetare Nucleară, Elveția.
Electromagnet forma 8-GONAL include un jug din oțel ușoară 6400 m, iar greutatea bobina de aluminiu de 1100 tone. Elemente Yoke, cu o greutate de 30 de tone fiecare, au fost făcute în Uniunea Sovietică. Bobina este făcută în Elveția, este alcătuită din 168 de spire, consfințite prin cadru 8-carbon electric. Un curent de 30 de mii. Și trecerea bobinei de aluminiu creează un câmp magnetic capacitate de 5 kg.
Dimensiuni înălțime electromagnet de peste 4 etaje, constituie 12h12h12 m, iar greutatea totală este de 7,810 tone. În producția a luat mai mult de metal decât construcția Turnului Eiffel.
Uilyam Stordzhen și primul electromagnet din lume
În ceea ce privește primul electromagnet, și anume bobină, curent și raționalizate conținut în miez de fier, invenția lui a trebuit să aștepte încă cinci ani. Acest dispozitiv se face Vilyam Sterdzhen.
El a fost născut în Lancaster, în 1783 într-o familie de cizmari. Tatăl familiei nu a acordat nici cea mai mică atenție; El sa bucurat de viață, a fost de pescuit și a avut reputația unui mare iubitor de lupte de cocoși. William Young a fost trimis să învețe abilitatea de a cizmar, și se pare că el a păstrat într-un corp negru. William era mort de foame, așa că, de îndată ce șansa, a scăpat dintr-un cizmar într-o unitate militară. A fost la acel moment nouăsprezece ani. Doi ani mai târziu, William a fost promovat la trăgătorului, el a citit mult, a pus experimentele fizice și chimice.
O dată, când au fost în picioare pe partea insulei Newfoundland, el a fugit uragan teribil, însoțite de fulgere și tunete. Uraganul a produs un William neașteptat de impresionat și a atras atenția la electricitate.
Electromagneți Dzhozefa Genri - Celebre Dzhozef Genri (Joseph Henry), în primul rând la faptul că, fascinat de „secretele“ electromagnetismului, a fost creatorul electromagneți unic, puternic, cu un lift fantastic - de la 30 până la 1500 kg la o greutate corporală de 10 kg magnet. Unul dintre electromagneți sale, create în 1831, capabil să ridice 1000 kg, acum este stocat în Institutul Smithsonian din Washington. mai mult >>
LD Belkind, O. N. Veselovski, IY confederat, Ya. A. Shneyberg. Istoria tehnologiei energetice. ML Gosenergoizdat, 1960.
Vă mulțumesc pentru atenție și veți vedea în curând!