Электромагнит — устройство и принцип работы

Телевизоры

Современные жилища, как правило, заполнены различными электроприборами. Находясь вблизи телеприёмника, они могут воздействовать магнитной индукцией на экран телевизора (ТВ). В ТВ уже существует встроенная защита от намагничивания экрана. Если на поле дисплея появились разноцветные пятна, то надо выключить прибор на 10-20 минут. Встроенная защита уберёт намагниченность экрана.

В некоторых случаях этот способ не оказывает нужную помощь. Тогда применяют специальный электромагнит, который называют дросселем. Это своеобразная катушка индукции. Прибор подключают к розетке бытовой электросети и проводят им вдоль и поперёк экрана. В результате наведённые магнитные поля поглощаются дросселем.

  • телевизоры;
  • трансформаторы;
  • пусковые устройства автомобилей.

Принцип действия электромагнита

При пропускании электрического тока через катушку помещенный внутри ее стальной сердечник приобретает свойства естественного магнита

Степень намагничивания стального сердечника, определяемая величиной проходящего через него магнитного потока, о которой судят по максимальной массе притя-гиваемого груза (грузоподъемная сила электромагнита), зависит от величины тока, пропускаемого через катушку, числа витков и температуры катушки, химического состава, формы, размеров и температуры поднимаемого груза.

Катушка без стального сердечника также будет обладать магнитными свойствами — притягивать к себе ферромагнитные тела, но сила притяжения при одном и том же токе, проходящем через нее, значительно меньше, чем у катушки со стальным сердечником. Это объясняется тем, что магнитная проницаемость воздуха намного меньше, чем стального (ферромагнитного) сердечника.

Магнитный поток электромагнита определяется намагничивающей силой F, ампервитки:

где I — ток, проходящий через его катушку, A; w — число витков катушки, а также магнитной проницаемости цепи, состоящей из сердечника электромагнита и поднимаемого груза.

Магнитная проницаемость не является постоянной величиной и зависит от величины намагничивающей силы. С ростом намагничивающей силы магнитная проницаемость сначала резко возрастает, достигает своей максимальной величины, после чего наступает насыщение; увеличение дает незначительное увеличение магнитного потока до того момента, когда увеличение намагничивающей силы практически не сопровождаетсядальнейшимувеличениеммагнитного потока.

Примерный расчет грузоподъемной силы электромагнита можно провести по следующей формуле:

где S — площадь соприкосновения между полюсами магнита и поднимаемой плитой, см²; Ф — магнитный поток, Вб, равный

Rm — магнитное сопротивление цепи электромагнита.

Магнитное сопротивление возрастает с увеличением длины силовых линий магнитного потока и числа воздушных промежутков, находящихся на пути магнитного потока, и уменьшается с увеличением сечения и повышения магнитной проницаемости материала, по которому проходит магнитный лоток.

Длина силовых линий магнитного потока и сечение, по которому проходит этот поток, определяются конструкцией и размерами электромагнита, а число и размеры воздушных промежутков зависят от формы поднимаемого груза. На рис. 1,а показано расположение магнитных силовых линий при поднимании плиты (слитка), а на рис. 1,б — при поднимании скрапа. В последнем случае магнитное сопротивление настолько возрастает, что электромагнит поднимает груз в несколько раз меньше массы плиты или слитка.

Ниже приведены данные грузоподъемности электромагнита в зависимости от характера поднимаемого груза, %:

Стальные плиты и болванки100
Рельсы и бруски50
Копровый шар40-60
Чугунные чушки4-6
Скрап стальной2-7
Скрап чугунный3
Стружка1,5-2,5

Грузоподъемная сила электромагнита при прочих равных условиях пропор-циональна величине тока, проходящего через его катушку. При заданном напря-жении эта величина зависит от электрического сопротивления катушки, кото-рое возрастает с повышением температуры. Сопротивление катушки при мак-симально допустимой температуре для грузовых электромагнитов может воз-расти в 1,4 – 1,6 раз по сравнению с холодной катушкой. В таком же соотно-шении снизится ток, намагничивающая сила и грузоподъемная сила электромаг-нита. Так как с повышением температуры поднимаемого груза снижается его магнитная проницаемость (достигая нуля при температуре, близкой к 750 °С), то соответственно этому снижается грузоподъемная сила электромагнита.

Питание электромагнита производится постоянным током. Питание может производиться также переменным током, но в этом случае предусматривается соответствующая выпрямительная установка. В качестве последних применяют полупроводниковые установки, выполненные по схеме трехфазного двухполупериодного выпрямления.

Для освобождения от груза иногда оказывается недостаточным отключить пита-ние электромагнита. Из-за остаточного магнетизма в сердечнике электромагнита и поднимаемом грузе магнитный поток не снижается до нуля, а составляет некоторую величину, определяемую свойствами материала сердечника и поднимаемого груза, и это может оказаться достаточным, чтобы груз (или часть груза) остался притянутым к электромагниту. Для полного освобождения от груза необходимо на короткое время «перемагнитить» электромагнит, т. е. пропустить ток через его катушку в обратном направлении. При этом, когда магнитный поток снизится до нуля, груз отпадет. Величина этого тока, называемого «обратным» током, составляет 12—20% рабочего тока.

При отключении электромагнита происходит быстрое снижение магнитного потока, наводящее в катушке электромагнита электромагнитную силу самоиндук-ции. Величина индуктированного напряжения возрастает при быстром отключении тока и в некоторых случаях может достигнуть 3000 – 4000 В, т.е. в 15—18 раз превысит номинальное напряжение, что не исключает возможности пробоя изоляции катушки электромагнита.

В блоках управления электромагнитом, разработанных в советские времена, для ограничения величины перенапряжения параллельно катушке электромагнита подключалось так называемое разрядное сопротивление. При величине разрядного сопротивления, в 5—6 раз превышающей сопротивление катушки электромагнита, перенапряжение практически снижалось до 700 – 800 В. Так как разрядное сопро¬тивление постоянно подключено к электромагниту, то при его работе оно потребляет дополнительный ток.

В начале 90-х годов Трегубовым Дмитрием Анатольевичем, в настоящий момент генеральный директор ООО “Кировский завод электромагнитов “ДимАл”, был разработан и запатентован первый тиристорный блок управления электромагнитом, нашедший широкое практическое применение.
Благодаря применению тиристоров, энергия, возникающая в катушке электромагнита при его отключении, через шунтирующий тиристор возвращает в сеть. Подобное схемное решение позволило увеличить срок эксплуатации электромагнита.

Повреждения электромагнитов в большинстве случаев заключаются в нарушении изоляции между витками и секциями катушки, а также между катуш-кой и корпусом или токоподводом и корпусом электромагнита.

Как указывалось, при отключении магнита возникает повышенное разрядное напряжение. Для его снижения к катушке подсоединяется разрядное сопро-тивление. Однако изоляция катушки и токоподводов должна противостоять (соот-ветственно толщинам устанавливаемой изоляции и изоляционным расстояниям) не сниженному разрядному напряжению, а полному, если по каким-либо причинам разрядное сопротивление может оказаться отключенным или поврежденным.

Одной из причин нарушения изоляции может быть плохая герметизация объема, занятого катушкой, что приводит к вытеканию электроизоляционной массы или ухудшению ее электроизоляционных и механических свойств вследствие попадания влаги через неплотности. Влага снижает электрическую надежность витковой, межсекционной и корпусной изоляции.

Кроме того, при недостаточном закреплении катушки нарушению изоляции в немалой степени способствуют перемещение и деформация секций, происходящие из-за тепловых расширений катушки и от неизбежных сотрясений и ударов электромагнита о груз. Поэтому продолжительность безаварийной работы электромагнита зависит от того, как надежно герметизирован электромагнит, как прочно укреплена в нем катушка и выводы, и насколько доброкачественна электро-изоляционная масса.

Основное назначение электроизоляционной заливочной массы препятствовать увлажнению изоляции, что способствует сохранению её высоких электрических и механических качеств. Помимо этого улучшается теплоотвод от катушки, а при достаточной твердости массы при рабочих температурах ограничиваются возможности деформации катушки, что ведет к сохранению изоляции.

Применяемая на предприятии ООО “Кировский завод электромагнитов “ДимАл” технология заливки катушки значительно уменьшила количество межвитковых коротких замыканий, пробоев на корпус воздушных включений (в следствии чего уменьшилось количество попадаемой в электроизоляционную массу влаги), улучшила механическую прочность катушки к ударам, что в свою очередь увеличило срок службы электромагнита и уменьшило количество ремонтов.

Как указывалось, при отключении магнита возникает повышенное разрядное напряжение. Для его снижения к катушке подсоединяется разрядное сопро-тивление. Однако изоляция катушки и токоподводов должна противостоять (соот-ветственно толщинам устанавливаемой изоляции и изоляционным расстояниям) не сниженному разрядному напряжению, а полному, если по каким-либо причинам разрядное сопротивление может оказаться отключенным или поврежденным.

Как сделать электромагнит 12в

Самый просто способ, как сделать электромагнит, – это взять обычный гвоздь, провод и батарейку. По всей длине стержня наматывают изолированный провод. Концы проводника прижимают к полюсам батарейки. Для того чтобы заряд не расходовался зря, один конец провода припаивают к положительному контакту. Другое окончание нужно делать в виде подпружиненной дуги, которую прижимают к клемме батарейки со знаком минус. На нижнем фото видно, как можно сделать электромагнит в домашних условиях.

Электромагнит своими руками

Обратите внимание! При изготовлении электромагнита с батарейкой можно использовать контактную колодку со старого устройства. Для отключения магнита будет достаточно вынуть батарейку из контактной коробки.

Основным преимуществом электромагнита перед постоянным магнитом является то, что магнитное поле можно быстро изменять. При этом электрический ток в обмотке является величиной контролируемой. В отличие от постоянных магнитов, работающих без электропитания, электромагниты требуют постоянных источников тока для поддержания магнитного поля.

Устройство и принцип действия электромагнита

u041fu0440u0438 u043fu0440u043eu0442u0435u043au0430u043du0438u0438 u0442u043eu043au0430 u0447u0435u0440u0435u0437 u043fu0440u043eu0432u043eu0434u043du0438u043a, u0432u043eu043au0440u0443u0433 u043du0435u0433u043e u0441u043eu0437u0434u0430u0435u0442u0441u044f u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435. u042du0442u043e u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435 u043cu043eu0436u043du043e u0443u0441u0438u043bu0438u0442u044c, u0435u0441u043bu0438 u043fu0440u0438u0434u0430u0442u044c u043fu0440u043eu0432u043eu0434u043du0438u043au0443 u0444u043eu0440u043cu0443 u043au0430u0442u0443u0448u043au0438. u041du043e u0432u0441u0435 u0436u0435 u044du0442u043e u0435u0449u0435 u043du0435 u044du043bu0435u043au0442u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442. u0412u043eu0442 u0435u0441u043bu0438 u0432 u044du0442u0443 u043au0430u0442u0443u0448u043au0443 u043fu043eu043cu0435u0441u0442u0438u0442u044c u0441u0435u0440u0434u0435u0447u043du0438u043a u0438u0437 u0444u0435u0440u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0433u043e u043cu0430u0442u0435u0440u0438u0430u043bu0430 (u043du0430u043fu0440u0438u043cu0435u0440, u0436u0435u043bu0435u0437u0430), u0442u043eu0433u0434u0430 u043eu043d u0441u0442u0430u043du0435u0442 u044du043bu0435u043au0442u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442u043eu043c.n

u041au043eu0433u0434u0430 u0442u043eu043a u043fu0440u043eu0442u0435u043au0430u0435u0442 u043fu043e u043eu0431u043cu043eu0442u043au0435 u044du043bu0435u043au0442u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442u0430, u043eu043d u0441u043eu0437u0434u0430u0435u0442 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435, u043bu0438u043du0438u0438 u043au043eu0442u043eu0440u043eu0433u043e u043fu0440u043eu043du0438u0437u044bu0432u0430u044eu0442 u0441u0435u0440u0434u0435u0447u043du0438u043a, u0442u043e u0435u0441u0442u044c u0444u0435u0440u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442u043du044bu0439 u043cu0430u0442u0435u0440u0438u0430u043b. u041fu043eu0434 u0434u0435u0439u0441u0442u0432u0438u0435u043c u044du0442u043eu0433u043e u043fu043eu043bu044f, u0432 u0441u0435u0440u0434u0435u0447u043du0438u043au0435, u043cu0435u043bu044cu0447u0430u0439u0448u0438u0435 u043eu0431u043bu0430u0441u0442u0438, u00a0u043au043eu0442u043eu0440u044bu0435 u043eu0431u043bu0430u0434u0430u044eu0442 u043cu0438u043du0438u0430u0442u044eu0440u043du044bu043cu0438 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du044bu043cu0438 u043fu043eu043bu044fu043cu0438, u043du0430u0437u044bu0432u0430u044eu0449u0438u0435u0441u044f u0434u043eu043cu0435u043du0430u043cu0438, u043fu0440u0438u043du0438u043cu0430u044eu0442 u0443u043fu043eu0440u044fu0434u043eu0447u0435u043du043du043eu0435 u043fu043eu043bu043eu0436u0435u043du0438u0435. u0412 u0440u0435u0437u0443u043bu044cu0442u0430u0442u0435, u0438u0445 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du044bu0435 u043fu043eu043bu044f u0441u043au043bu0430u0434u044bu0432u0430u044eu0442u0441u044f, u0438 u043eu0431u0440u0430u0437u0443u0435u0442u0441u044f u043eu0434u043du043e u0431u043eu043bu044cu0448u043eu0435 u0438 u0441u0438u043bu044cu043du043eu0435 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435, u0441u043fu043eu0441u043eu0431u043du043eu0435 u043fu0440u0438u0442u044fu043du0443u0442u044c u0431u043eu043bu044cu0448u0438u0435 u043fu0440u0435u0434u043cu0435u0442u044b. u041fu0440u0438u0447u0435u043c, u0447u0435u043c u0441u0438u043bu044cu043du0435u0435 u0442u043eu043a, u0442u0435u043c u0441u0438u043bu044cu043du0435u0435 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435, u043au043eu0442u043eu0440u043eu0435 u043eu0431u0440u0430u0437u0443u0435u0442u0441u044f u044du043bu0435u043au0442u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442u043eu043c. u041du043e u0442u0430u043a u0431u0443u0434u0435u0442 u043fu0440u043eu0438u0441u0445u043eu0434u0438u0442u044c u0442u043eu043bu044cu043au043e u0434u043e u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0433u043e u043du0430u0441u044bu0449u0435u043du0438u044f. u0417u0430u0442u0435u043c u043fu0440u0438 u0443u0432u0435u043bu0438u0447u0435u043du0438u0438 u0442u043eu043au0430, u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435 u0431u0443u0434u0435u0442 u0443u0432u0435u043bu0438u0447u0438u0432u0430u0442u044cu0441u044f, u043du043e u043du0435u0437u043du0430u0447u0438u0442u0435u043bu044cu043du043e. “>]” data-test=”answer-box-list”>

Ответ:

При протекании тока через проводник, вокруг него создается магнитное поле. Это магнитное поле можно усилить, если придать проводнику форму катушки. Но все же это еще не электромагнит. Вот если в эту катушку поместить сердечник из ферромагнитного материала (например, железа), тогда он станет электромагнитом.

Когда ток протекает по обмотке электромагнита, он создает магнитное поле, линии которого пронизывают сердечник, то есть ферромагнитный материал. Под действием этого поля, в сердечнике, мельчайшие области, которые обладают миниатюрными магнитными полями, называющиеся доменами, принимают упорядоченное положение. В результате, их магнитные поля складываются, и образуется одно большое и сильное магнитное поле, способное притянуть большие предметы. Причем, чем сильнее ток, тем сильнее магнитное поле, которое образуется электромагнитом. Но так будет происходить только до магнитного насыщения. Затем при увеличении тока, магнитное поле будет увеличиваться, но незначительно.

u041au043eu0433u0434u0430 u0442u043eu043a u043fu0440u043eu0442u0435u043au0430u0435u0442 u043fu043e u043eu0431u043cu043eu0442u043au0435 u044du043bu0435u043au0442u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442u0430, u043eu043d u0441u043eu0437u0434u0430u0435u0442 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435, u043bu0438u043du0438u0438 u043au043eu0442u043eu0440u043eu0433u043e u043fu0440u043eu043du0438u0437u044bu0432u0430u044eu0442 u0441u0435u0440u0434u0435u0447u043du0438u043a, u0442u043e u0435u0441u0442u044c u0444u0435u0440u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442u043du044bu0439 u043cu0430u0442u0435u0440u0438u0430u043b. u041fu043eu0434 u0434u0435u0439u0441u0442u0432u0438u0435u043c u044du0442u043eu0433u043e u043fu043eu043bu044f, u0432 u0441u0435u0440u0434u0435u0447u043du0438u043au0435, u043cu0435u043bu044cu0447u0430u0439u0448u0438u0435 u043eu0431u043bu0430u0441u0442u0438, u00a0u043au043eu0442u043eu0440u044bu0435 u043eu0431u043bu0430u0434u0430u044eu0442 u043cu0438u043du0438u0430u0442u044eu0440u043du044bu043cu0438 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du044bu043cu0438 u043fu043eu043bu044fu043cu0438, u043du0430u0437u044bu0432u0430u044eu0449u0438u0435u0441u044f u0434u043eu043cu0435u043du0430u043cu0438, u043fu0440u0438u043du0438u043cu0430u044eu0442 u0443u043fu043eu0440u044fu0434u043eu0447u0435u043du043du043eu0435 u043fu043eu043bu043eu0436u0435u043du0438u0435. u0412 u0440u0435u0437u0443u043bu044cu0442u0430u0442u0435, u0438u0445 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du044bu0435 u043fu043eu043bu044f u0441u043au043bu0430u0434u044bu0432u0430u044eu0442u0441u044f, u0438 u043eu0431u0440u0430u0437u0443u0435u0442u0441u044f u043eu0434u043du043e u0431u043eu043bu044cu0448u043eu0435 u0438 u0441u0438u043bu044cu043du043eu0435 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435, u0441u043fu043eu0441u043eu0431u043du043eu0435 u043fu0440u0438u0442u044fu043du0443u0442u044c u0431u043eu043bu044cu0448u0438u0435 u043fu0440u0435u0434u043cu0435u0442u044b. u041fu0440u0438u0447u0435u043c, u0447u0435u043c u0441u0438u043bu044cu043du0435u0435 u0442u043eu043a, u0442u0435u043c u0441u0438u043bu044cu043du0435u0435 u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435, u043au043eu0442u043eu0440u043eu0435 u043eu0431u0440u0430u0437u0443u0435u0442u0441u044f u044du043bu0435u043au0442u0440u043eu043cu0430u0433u043du0438u0442u043eu043c. u041du043e u0442u0430u043a u0431u0443u0434u0435u0442 u043fu0440u043eu0438u0441u0445u043eu0434u0438u0442u044c u0442u043eu043bu044cu043au043e u0434u043e u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0433u043e u043du0430u0441u044bu0449u0435u043du0438u044f. u0417u0430u0442u0435u043c u043fu0440u0438 u0443u0432u0435u043bu0438u0447u0435u043du0438u0438 u0442u043eu043au0430, u043cu0430u0433u043du0438u0442u043du043eu0435 u043fu043eu043bu0435 u0431u0443u0434u0435u0442 u0443u0432u0435u043bu0438u0447u0438u0432u0430u0442u044cu0441u044f, u043du043e u043du0435u0437u043du0430u0447u0438u0442u0435u043bu044cu043du043e. “>]” data-test=”answer-box-list”>

Электромагнит своими руками

  • Авторы
  • Руководители
  • Файлы работы
  • Наградные документы

М агнитные сепараторы (рисунок 4)применяют для отделения магнитных материалов от немагнитных. Это, например, необходимо для «обогащения руды» путём отделения кусков железной руды от не содержащей руды породы (см. рисунок). Это, например, очищение семян сельскохозяйственных растений от

Урок 38. Технология 8 класс ФГОС

Давайте посмотрим на принцип работы этого реле.

Как сделать электромагнит в домашних условиях

Электромагнит – искусственный магнит, у которого магнитное поле возникает и концентрируется в ферромагнитном сердечнике в результате прохождения электрического тока по охватывающей его обмотке, т.е. при пропускании тока через катушку помещенный внутри нее сердечник приобретает свойства естественного магнита.

Читайте также:  Установка дополнительных розеток. Установка дополнительной розетки. Как выполнить подключение розеток шлейфом

Область применения электромагнитов очень обширна. Их используют в электрических машинах и аппаратах, в устройствах автоматики, в медицине, в различного рода научных исследованиях. Наиболее часто электромагниты и соленоиды используются для перемещения каких-то механизмов, а на производствах для подъёма груза.

Так, например, грузоподъемный электромагнит является очень удобным, производительным и экономичным механизмом: для закрепления и освобождения транспортируемого груза не требуется обслуживающий персонал. Достаточно положить электромагнит на перемещаемый груз и включить электрический ток в катушку электромагнита и груз притянется к электромагниту, а для освобождения от груза необходимо лишь отключить ток.

Конструкция электромагнита легка для повторения и в сущности не представляет собой ничего кроме сердечника и катушки из проводника. В этой статье мы ответим на вопрос как сделать электромагнит своими руками?

Как работает электромагнит (теория)

Если по проводнику протекает электрический ток, то вокруг этого проводника образуется магнитное поле. Так как ток может течь только тогда, когда цепь замкнута, то проводник должен представлять собой замкнутый контур, как, например, круг, который является простейшим замкнутым контуром.

Раньше проводником, свернутым в круг, часто пользовались для наблюдения действия тока на магнитную стрелку, помещенную в его центре. В этом случае стрелка находится на равном расстоянии от всех частей проводника, благодаря чему легче можно наблюдать действие тока на магнит.

Чтобы усилить действие электрического тока на магнит, можно прежде всего увеличить ток. Однако, если обогнуть проводник, по которому протекает какой-то ток, два раза вокруг охватываемого им контура, то действие тока на магнит удвоится.

Таким образом можно во много раз увеличить это действие, огибая проводник соответствующее число раз вокруг данного контура. Получающееся при этом проводящее тело, состоящее из отдельных витков, число которых может быть произвольным, называется катушкой.

Вспомним курс школьной физики, а именно о том, что при протекании электрического тока через проводник возникает магнитное поле. Если проводник свернуть в катушку линии магнитной индукции всех витков сложатся, и результирующее магнитное поле будет сильнее чем для одиночного проводника.

Магнитное поле, порожденное электрическим током в принципе не имеет существенных отличий по сравнению с магнитным если вернуться к электромагнитам, то формула его тяговой силы выглядит так:

где F – сила тяги, кГ (сила измеряется также в ньютонах, 1 кГ =9,81 Н, или 1 Н =0,102 кГ); B – индукция, Тл; S – площадь сечения электромагнита, м2.

То есть сила тяги электромагнита зависит от магнитной индукции, рассмотрим её формулу:

Здесь U0 – магнитная постоянная (12.5*107 Гн/м), U – магнитная проницаемость среды, N/L – число витков на единицу длины соленоида, I – сила тока.

Отсюда следует, что сила с которой магнит притягивает что-либо зависит от силы тока, количества витков и магнитной проницаемости среды. Если в катушке нет сердечника – средой является воздух.

Ниже приведена таблица относительных магнитных проницаемостей для разных сред. Мы видим, что у воздуха она равна 1, а у других материалов в десятки и даже сотни раз больше.

В электротехнике используют специальный металл для сердечников, его часто называют электротехнической или трансформаторной сталью. В третьей строке таблицы вы видите «Железо с кремнием» у которого относительная магнитная проницаемость равна 7*103 или 7000 Гн/м.

Это и есть усредненное значение для трансформаторной стали. Она отличается от обычной как раз-таки содержанием кремниями. На практике её относительная магнитная проницаемость зависит от приложенного поля, но не будем углубляться в подробности. Что даёт сердечник в катушке? Сердечник из электротехнической стали усилит магнитное поле катушки примерно в 7000-7500 раз!

Всё что нужно запомнить для начала – это то, что от материала сердечника внутри катушки зависит магнитная индукция, а от неё зависит сила с которой будет тянуть электромагнит.

Практика

Одним из наиболее популярных опытов, которые проводят для демонстрации возникновения магнитного поля вокруг проводника является опыт с металлической стружкой. Проводник накрывают листом бумаги и на него насыпают магнитную стружку, потом через проводник пропускают электрический ток, и стружка изменяет своё располагаясь каким-то образом на листе. Это уже почти электромагнит.

Но для электромагнита просто притягивать металлические стружки недостаточно. Поэтому нужно его усилить, исходя из вышесказанного – нужно сделать катушку, намотанную на металлический сердечник. Простейшим примером – будет изолированный медный провод, намотанный на гвоздь или болт.

Такой электромагнит способен притягивать разные булавки, скрепи и тому подобное.

В качестве провода можно использовать либо любой провод в ПВХ или другой изоляции, либо медный провод в лаковой изоляции типа ПЭЛ или ПЭВ, которые используются для обмоток трансформаторов, динамиков, двигателей и прочее. Найти его можно либо новый в катушках, либо смотать с тех же трансформаторов.

10 Нюансов изготовления электромагнитов простыми словами:

1. Изоляция по всей длине проводника должна быть однородной и целой, чтобы не было межвитковых замыканий.

2. Намотка должна идти в одну сторону как на катушке с нитками, то есть нельзя изогнуть провод на 180 градусов и пойти в обратном направлении. Это связано с тем что результирующее магнитное поле будет равно алгебраической сумме полей каждого витка, если не вдаваться в подробности, то витки, намотанные в обратную сторону, будут порождать электромагнитное поле противоположное по знаку, в результате поля будут вычитаться и в результате сила электромагнита будет меньше, а если витков в одном и другом направлении будет одинаковое количество – магнит совсем ничего не будет притягивать, так как поля подавят друг друга.

3. Сила электромагнита также будет зависеть от силы тока, а он от напряжения приложенного к катушке и её сопротивления. Сопротивление катушки зависит от длины провода (чем длиннее, тем оно больше) и площади его поперечного сечения (чем больше сечение, тем меньше сопротивление) приблизительный расчёт можно провести по формуле – R=p*L/S

4. Если ток будет слишком большим – катушка сгорит

5. При постоянном токе – ток будет больше, чем при переменном из-за влияния реактивного сопротивления индуктивности.

6. При работе на переменном токе – электромагнит будет гудеть и дребезжать, его поле будет постоянно менять направление, а его тяговая сила будет меньше (в два раза) чем при работе на постоянном. При этом сердечник для катушек переменного тока выполняется из тонколистового металла, собираясь в единое целое, при этом пластины друг от друга изолируются лаком или тонким слоем окалины (оксида), т.н. шихты – для уменьшения потерь и токов Фуко.

7. При одинаковой тяговой силе электрический магнит переменного тока будет весить в два раза больше, соответственно возрастают и габариты.

8. Но стоит учесть, что электромагниты переменного тока обладают большим быстродействием чем магниты постоянного тока.

9. Сердечники электромагнитов постоянного тока

10. Оба типа электромагнитов могут работать как на постоянном, так и на переменном токе, вопрос только какой силой он будет обладать, какие потери и нагрев будут происходить.

3 идеи для электромагнита из подручных средств на практике

Как уже было сказано самый простой способ сделать электромагнит – использовать металлический стержень и медный провод подобрав и один и другой под нужную мощность. Напряжение питания этого устройства подбирается опытным путем исходя из силы тока и нагрева конструкции. Для удобства можно использовать пластиковую катушку от ниток или подобного, а под её внутренее отверстие подобрать сердечник – болт или гвоздь.

Второй вариант – использовать почти готовый электромагнит. Вспомните об электромагнитных коммутационных приборах – реле, магнитных пускателях и контакторах. Для использования на постоянном токе и напряжении 12В удобно использовать катушку от автомобильных реле. Всё что нужно сделать – снять корпус выломать подвижные контакты и подключить питание.

Для работы от 220 или 380 вольт удобно использовать катушки магнитных пускателей и контакторов, они намотаны на оправке и легко вынимаются. Сердечник подберите исходя из площади поперечного сечения отверстия в катушке.

Так вы можете включать магнит от розетки, а регулировать его силу удобно если использовать реостат или ограничивать ток с помощью мощного сопротивления, например, нихромовой спирали.

Как работает электромагнит (теория)

Промышленность

Наверное, все хоть раз, но видели разновидности такого устройства, как электромагнит подъемный. Это толстый «блин» различного диаметра, который обладает огромной силой притяжения и используется для переноски груза, металлолома и вообще любого иного металла. Удобство его заключается в том, что достаточно отключить питание — и весь груз сразу же отцепляется, и наоборот. Это значительно упрощает процесс погрузки и разгрузки.

Сила электромагнита, кстати, рассчитывается по следующей формуле: F=40550∙B^2∙S. Рассмотрим ее более подробно. В данном случае F – это сила в килограммах (также может измеряться в ньютонах), B – значение индукции, а S – площадь рабочей поверхности устройства.

Грузоподъёмные электромагниты

§ 39. Электромагниты и их применение

Каждый из вас, конечно, встречался с явлением магнетизма. Почему же магнит — кусок железной руды — притягивает гвозди, булавки и другие стальные предметы? Из физики вы знаете, что это происходит потому, что в пространстве вокруг магнита имеется особое силовое поле, называемое магнитным.

Магнитное поле существует не только вокруг природных магнитов. Его можно создать и при помощи электрического тока. Так, если по проводнику пропускать электрический ток, вокруг него тоже возникает магнитное поле. Если электрический ток выключить, то магнитное поле сразу же исчезнет.

Магнитное поле, возникающее в проводе при прохождении по нему тока, очень слабое. Чтобы значительно усилить его, провод наматывают на полый каркас в виде катушки из диэлектрика и получают электромагнит. Электромагниты различных размеров и форм применяют в электродвигателях, подъёмных кранах, в телеграфном и телефонном аппаратах, для изготовления реле, автоматических устройств, электрических звонков и др.

Электромагнит на практике представляет собой катушку изолированной медной проволоки, по которой протекает электрический ток, сообщая катушке свойства магнита. Для ещё большего усиления магнитных свойств в катушку вставляется стальной сердечник (рис. 74).

Рис. 74. Электромагнит: а — катушка с сердечником, б — схематическое изображение

На рисунке 75 показано условное обозначение электромагнита на электрических схемах и схема включения электромагнита в электрическую цепь.

Рис. 75. Условное обозначение (а) и схема включения (б) электромагнита в электрическую цепь

Для изготовления катушек, или обмоток, электромагнитов применяют специальное приспособление — намоточный станок (рис. 76). Каркас 1 закрепляют на валу 3 резиновыми кольцами 2, а катушку 5, с которой сматывают провод, — на металлическом вертикальном стержне 4. Конец провода пропускают в отверстие щеки 6 каркаса и закрепляют. Наматывают провод слоями, плотно укладывая витки и одновременно направляя их рукой.

Рис. 76. Намотка провода электромагнита: 1 — каркас обмотки, 2 — резиновые кольца, 3 — вал, 4 — стержень, 5 — катушка, 6 — отверстие для закрепления провода

После того как намотано нужное количество витков, провод отрезают, конец пропускают через отверстие в щеке каркаса и закрепляют. Поверхность обмотки изолируют несколькими слоями бумаги, на катушке указывают количество витков в обмотке и сечение провода, которым она выполнена.

В обмотках электромагнитов, которые используются для лабораторно-практических работ, выводы (концы) изготовляют из монтажного (гибкого) провода. Монтажный провод к обмоточному присоединяют пайкой, а место пайки изолируют и закрепляют.

Многочисленные опыты показали, что для усиления магнитного поля электромагнита нужно либо увеличить число витков при одном и том же сердечнике, либо усилить ток в катушке, либо увеличить размер сердечника.

Читайте также:  Соль для посудомоечной машины: состав, как правильно использовать для смягчения воды

Электромагнит, как и постоянный магнит, имеет два магнитных полюса. Но в отличие от постоянного магнита электромагнитом можно управлять. Электромагнит притягивает к себе материалы только тогда, когда ток проходит по его обмотке. Если же ток выключен, электромагнит теряет магнитные свойства.

В электромагнитах, применяемых в различных приборах, обмотка изготовляется из изолированной медной проволоки. В зависимости от назначения она имеет различное сечение и число витков. Обмотка наматывается на каркас, который может быть изготовлен из картона, текстолита, пластмассы и других изоляционных материалов. Он удерживает обмотку и изолирует её от сердечника.

Рис. 77. Электромагнит с дугообразным сердечником и притяжным якорем

Сердечники, или магнитопроводы, электромагнита могут быть разной конструкции. Широко применяются электромагниты с протяжным (рис. 77) и втяжным сердечником — якорем (рис. 78).

Рис. 78. Электромагнит с втяжным якорем

Если к полюсам электромагнита притягивается специальная железная пластинка (якорь), — это притяжная конструкция. Она используется в технике для выполнения какого-либо действия, например для замыкания или размыкания электрических контактов. После выключения электрического тока в катушке сердечник и якорь практически полностью размагничиваются, т. е. притяжение якоря к полюсам электромагнита прекращается.

Электромагниты с втяжным якорем, или тяговые электромагниты, используются в электротехнике в качестве привода. С помощью такого электромагнита можно привести в движение, например, стрелку электроизмерительного устройства. Втяжной якорь находится в состоянии устойчивого равновесия, если его концы одинаково удалены от середины катушки. Если же сердечник выведен из этого положения, то сила F, действующая на него со стороны магнитного поля катушки, стремится направить его обратно (см. рис. 78).

Рассмотрим применение электромагнитов на примере электромагнитного реле и электрического звонка.

Электромагнитное реле (рис. 79) — это прибор, с помощью которого управляют какими-либо другими электроприборами на расстоянии.

Рис. 79. Электромагнитное реле: а — устройство: 1,2 — контактные пластины, 3 — верхнее плечо якоря, 4 — обмотка, 5 — нижнее плечо якоря; б — условные обозначения

Под действием магнитного поля, создаваемого обмоткой катушки 4, верхнее плечо якоря 3 притягивается к сердечнику. Нижнее плечо якоря 5 отклоняет контактную пластину 2, пока она не соприкоснется с контактной пластиной 1. Соприкоснувшиеся контакты замыкают электрическую цепь, в которую включён какой-либо потребитель. При отключении тока якорь с контактной пластиной 2 отходит от сердечника, и электрические контакты 1, 2 расходятся, размыкая цепь.

В электромагнитных реле могут быть установлены контакты: замыкающие, размыкающие и переключающие. Условные обозначения обмотки и контактов реле на принципиальных электрических схемах показаны на рисунке 79, б.

Электрический звонок (рис. 80) применяют для звуковой сигнализации, в устройствах автоматического контроля, защиты в быту и на производстве.

Рис. 80. Электрический звонок: 1,2 — контакты, 3 — обмотка электромагнита, 4 — якорь с молоточком, 5 — чашечка звонка

Основной частью электрического звонка является электромагнит. При нажатии на кнопку (в устройствах защиты и контроля это контакты реле или выключателей) электрическая цепь замыкается. Ток, проходя по обмотке электромагнита 3, намагничивает сердечник, который притягивает к себе якорь с молоточком 4 и контактом 2, при этом молоточек ударяет по чашечке звонка 5, контакты 2 и 1 размыкаются, и электрическая цепь разрывается. В результате сердечник размагничивается и отпускает якорь, контакт 2 вследствие упругости снова соединяется с контактом 1, и всё повторяется сначала.

В зависимости от конструкции электрические звонки могут работать как от батарейки, так и от электрической сети.

Рис. 79. Электромагнитное реле: а — устройство: 1,2 — контактные пластины, 3 — верхнее плечо якоря, 4 — обмотка, 5 — нижнее плечо якоря; б — условные обозначения

Электромагниты, электромагнитные реле, трансформаторы

Электромагниты и электромагнитные реле на их базе образуют обширный круг коммутационной аппаратуры, которая используется в промышленной автоматике. Сюда относятся магнитные пускатели, контакторы, собственно реле переменного и постоянного тока. Магнитные пускатели и контакторы, в свою очередь, являются мощными электромагнитными реле, используемыми чаще всего для пуска и останова двигателей, соответственно, переменного и постоянного тока.

Помимо этого, электромагниты зачастую выполняют функцию исполнительных элементов, осуществляя непосредственное перемещение или удерживание определенных регулирующих деталей или устройств механизмов. Несмотря на самые разные виды конструкций электромагнитов, некоторые из которых показаны на рис. 3.1, в их устройстве всегда можно выделить сердечник 1 и обмотку электромагнита 2 из медного провода. Сама обмотка обычно намотана на катушку, которая насаживается на сердечник, а в некоторых случаях обмотка может быть намотана непосредственно на сердечнике на изолированной подложке. Схематично такой электромагнит показан на рис. 3.1, а. Сердечник электромагнита может быть составной частью магнитопровода (ярма), в котором выделяют подвижные 4 и неподвижные 3 части. Подвижные части могут быть поворотными (рис. 3.1, б) или втягиваемыми (рис. 3.1, в).

Рис. 3.1. Виды электромагнитов:

а — с разомкнутым магнитопроводом; б — с поворотным сердечником; в — с втягивающимся сердечником

Магнитопроводы для электромагнитов, работающих на постоянном токе, делают из сплошного магнитомягкого металла, а для электромагнитов, работающих на переменном токе, — шихтованными для уменьшения потерь при перемагничивании. Шихтованный магнитопровод изготавливают в виде пакета тонких изолированных друг от друга пластин из специальной электротехнической стали с узкой петлей гистерезиса.

Электромагнитные реле, в конструкцию которых базовой частью входит электромагнит, находят широкое применение в автоматических системах и системах телемеханики для целей автоматизации следующих функций: сигнализации и контроля состояния объекта, пуска, а также остановки, блокировки и защиты его от аварийных ситуаций.

Основным достоинством реле является то, что с их помощью можно осуществлять коммутацию высоковольтных и сильноточных цепей, используя для этого относительно маломощные и низковольтные источники, питающие обмотки электромагнитов реле.

Реле изготавливаются для работы на постоянном или на переменном токе. Как правило, реле постоянного тока делают нейтральным, т.е. его работа не зависит от полярности подаваемого на обмотку электромагнита управляющего напряжения. Это же относится и к реле, работающим на переменном токе. Отдельную группу составляют поляризованные реле, которые осуществляют переключение контактов в зависимости от полярности приложенного к обмотке реле управляющего напряжения.

На рис. 3.2 представлено реле, работающее на постоянном токе, с одной парой нормально разомкнутых (в отсутствие тока в катушке электромагниРис. 3.2. Нейтральное реле и составляющие его элементы

та) контактов. 11а рисунке показаны: катушка с обмоткой электромагнита 1, поворотная часть магнитопровода 2, возвратная пружина3, пара контактов которые разомкнуты под действием поворотной части магнитопровода благодаря возвратной пружине, если не включен электромагнит.

Реле могут работать па замыкание, размыкание и переключение до нескольких групп контактов. Основными их характеристиками являются:

  • • токи срабатывания и отпускания электромагнита;
  • • рабочий ток электромагнита, который обеспечивает надежное удержание контактов;
  • • максимально допустимый ток через контакты;
  • • время срабатывания и отпускания реле.

Указанные характеристики определяют широкую номенклатуру различных реле, выпускаемых промышленностью, данные по которым сведены в каталоги.

Следует отметить широкое распространение герконов — магнитоуправляемых герметизированных контактов. Конструктивно геркон представляет собой стеклянную ампулу с впаянными вовнутрь двумя контактами. Конны контактов выведены наружу. Контакты замыкаются в магнитном поле подносимого извне постоянного магнита. Основным недостатком герконов является относительно небольшой ток, пропускаемый через его контакты.

Трансформаторы. Трансформатор является устройством для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Трансформаторы подразделяются на силовые и специальные. Конструкция силовых трансформаторов делается такой, чтобы потери передаваемой мощности были минимальными. Силовые трансформаторы делаются как на большие мощности (трехфазные трансформаторы для преобразования и передачи энергии от электростанций к потребителям), так и на малые (однофазные трансформаторы радиоэлектронных устройств и САУ). Принцип работы трансформатора и его математическое описание удобно рассматривать на примере однофазного трансформатора малой мощности.

Конструктивно трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода (сердечника) п ряда обмоток, намотанных на специальные каркасы в виде катушек, которые, в свою очередь, надеваются на магнитопровод. Последние делают из набора тонких пластин специальной электротехнической стали с узкой петлей гистерезиса либо из ленты такой стали. Пластины в наборе изолируют друг от друга для уменьшения потерь от вихревых токов.

На рис. 3.3 показаны два силовых трансформатора (стержневой и броневой).

Рис. 3.3. Стержневой (а) и броневой (б) однофазные силовые трансформаторы

Стержневой трансформатор имеет две изолированные друг от друга катушки с обмотками, поэтому он предпочтителен для высоких напряжений. Броневой трансформатор имеет одну общую катушку с обмотками на среднем стержне магнитопровода. В нем меньше потери от потоков рассеивания.

Рассмотрим принцип работы трансформатора и его схему замещения. Пусть имеется стержневой трансформатор с двумя обмотками. Первичная обмотка с числом витков да, характеризуется активным сопротивлением г, и индуктивностью Z. которая при частоте питающего напряжения со позволяет определить реактивное сопротивление обмотки Хх =jwLl. Первичная обмотка подключена к источнику синусоидального напряжения с частотой со и амплитудой Uv Вторичная обмотка с соответствующими параметрами г2, L2, Х2 может быть подключена к нагрузке с комплексным сопротивлением ZH. Напряжение на зажимах вторичной обмотки (на нагрузке, если она подключена) составляет U2. Далее во всех соотношениях будем применять комплексную форму представления переменных.

На рис. 3.4 схематично показан режим работы такого трансформатора с нагрузкой.

Рис. 3.4. Нагруженный трансформатор

Отметим, что на холостом ходу в первичной обмотке протекает ток холостого хода /. который задает МДС да,/,, и формирует в магнитопроводе основной поток Ф„. Этот поток наводит ЭДС индукции . Закон Кирхгофа для первичной цепи имеет вид

В нагруженном режиме появляются два дополнительных противоположно направленных потока: поток Ф2 как реакция нагрузки за счет МДС да2/2 и компенсирующий эту реакцию дополнительный поток Ф,. Расчеты и эксперименты показывают, что Ф,

2. Вследствие этого в нагруженном режиме обычно нс учитывают основной поток Ф, и в упрощенном виде уравнения первичной и вторичной обмоток трансформатора принимают вид

Таким образом, схема замещения нагруженного трансформатора принимает вид, показанный на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Схема замещения нагруженного трансформатора

Для удобства расчетов параметры вторичной обмотки обычно приводят к первичной, освобождаясь при этом от использования в схеме ЭДС индукций Ех и Ё2. В силу того что в рассматриваемом режиме аф, = w2i2, вводится понятие коэффициента трансформации п, связывающего числа витков обмоток и комплексные значения переменных параметров схемы:

Закон Кирхгофа для вторичной цепи

Приведем выражение (3.3) к параметрам первичной цепи с использованием формулы (3.2):

где г,’ = п 2 г.,; Х’2 = п 2 Х.,; z’H = ri 2 zH приведенные к первичной обмотке значения активного и реактивного сопротивлений вторичной обмотки и комплексного сопротивления нагрузки. Подставив формулу (3.4) в первое уравнение (3.1), окончательно получаем:

На рис. 3.6 представлена схема замещения трансформатора, построенная на основании выражения (3.5). Используя полученную схему замещения, можно определить ток в первичной обмотке трансформатора с учетом параметров вторичной обмотки:

Рис. 3.6. Приведенная схема замещения нагруженного трансформатора

Полученное соотношение (3.6) используется не только для анализа работы трансформаторов, но и для получения статических характеристики асинхронных двигателей, о чем сказано в п. 3.3.2.

Закон Кирхгофа для вторичной цепи

Электромагнит

Электротехническое устройство, состоящее обычно из токопроводящей обмотки и ферромагнитного сердечника, который намагничивается (приобретает свойства магнита) при прохождении по обмотке электрического тока. Э. используют в основном для создания магнитного потока (См. Магнитный поток) (в электрических машинах) и усилия (в приводных механизмах). Несмотря на конструктивное разнообразие, Э. обычно состоят из следующих частей, имеющих одинаковое назначение: катушки с токопроводящей обмоткой, намагничивающегося сердечника (неподвижной части магнитопровода) и якоря (подвижной части магнитопровода), передающего усилие деталям приводимого в действие механизма. Обмотки Э. выполняются из изолированного алюминиевого или медного провода (существуют также Э. с обмоткой из сверхпроводящих материалов; см. Магнит сверхпроводящий). Магнитопроводы Э. изготовляют из магнитно-мягких материалов — обычно из электротехнической или качественной конструкционной стали, литой стали и чугуна, железоникелевых и железокобальтовых сплавов. Для снижения потерь на вихревые токи магнитопроводы выполняют из набора листов.

Читайте также:  Что такое ID и OD у труб Как измерить : описание и особености, фото

В зависимости от способа создания магнитного потока и характера действующей намагничивающей силы Э. подразделяют на 3 группы: Э. постоянного тока нейтральные, Э. постоянного тока поляризованные, Э. переменного тока. У нейтральных Э. сила притяжения зависит только от величины магнитного потока и не зависит от направления тока в обмотке; при отсутствии тока в обмотке магнитный поток, а следовательно, сила притяжения практически равны нулю. У поляризованных Э. создаётся 2 независимых магнитных потока: поляризующий, который образуется обычно полем постоянного магнита (иногда другого Э.), и рабочий магнитный поток, который возникает под действием намагничивающей силы рабочей или управляющей обмотки. Если ток в них отсутствует, на якорь действует сила притяжения, созданная поляризующим магнитным потоком. Действие такого Э. зависит как от величины магнитного потока, так и от направления электрического тока в рабочей обмотке. В Э. переменного тока питание обмотки осуществляется от источника переменного тока, а магнитный поток периодически изменяется по величине и направлению, в результате чего сила притяжения пульсирует от нуля до максимального значения с удвоенной частотой по отношению к частоте питающего тока. Э. различают также по ряду других признаков: по способу включения обмоток — с параллельными и последовательными обмотками; по характеру работы — работающие в длительном, прерывистом и кратковременном режимах; по скорости действия — быстродействующие и замедленного действия и т. д.

Наиболее широкая и важная область применения Э. — электрические машины и аппараты, входящие в системы промышленной автоматики, в аппаратуру регулирования, защиты электротехнических установок. В составе различных механизмов Э. используются в качестве привода для осуществления необходимого поступательного перемещения (поворота) рабочих органов машин или для создания удерживающей силы. Примером таких Э. могут служить Э. грузоподъёмных машин, Э. муфт сцепления и тормозов, Э., применяемые в различных пускателях, контакторах, выключателях, электроизмерительных приборах и т. п. Перспективно использование Э. в тяговых приводах скоростных транспортных средств для создания т. н. магнитной подушки. Развивающейся областью применения Э. является медицинская аппаратура. В научных целях Э. используют в эксперимент, химии, биологии, физике. В связи с широтой применения конструктивное исполнение, размеры, потребляемая мощность Э. находятся и широких пределах. В зависимости от назначения Э. могут весить от долей г до сотен т, потреблять электрическую мощность — от долей вт до десятков Мвт.

Лит.: Гордон А. В., Сливинская А. Г., Электромагниты постоянного тока, М. — Л., 1960; Карасик В. Р., Физика и техника сильных магнитных полей, М., 1964; Тер-Акопов А. К., Динамика быстродействующих электромагнитов, М. — Л., 1965; Сливинская А. Г., Электромагниты и постоянные магниты, М., 1972.

В зависимости от способа создания магнитного потока и характера действующей намагничивающей силы Э. подразделяют на 3 группы: Э. постоянного тока нейтральные, Э. постоянного тока поляризованные, Э. переменного тока. У нейтральных Э. сила притяжения зависит только от величины магнитного потока и не зависит от направления тока в обмотке; при отсутствии тока в обмотке магнитный поток, а следовательно, сила притяжения практически равны нулю. У поляризованных Э. создаётся 2 независимых магнитных потока: поляризующий, который образуется обычно полем постоянного магнита (иногда другого Э.), и рабочий магнитный поток, который возникает под действием намагничивающей силы рабочей или управляющей обмотки. Если ток в них отсутствует, на якорь действует сила притяжения, созданная поляризующим магнитным потоком. Действие такого Э. зависит как от величины магнитного потока, так и от направления электрического тока в рабочей обмотке. В Э. переменного тока питание обмотки осуществляется от источника переменного тока, а магнитный поток периодически изменяется по величине и направлению, в результате чего сила притяжения пульсирует от нуля до максимального значения с удвоенной частотой по отношению к частоте питающего тока. Э. различают также по ряду других признаков: по способу включения обмоток — с параллельными и последовательными обмотками; по характеру работы — работающие в длительном, прерывистом и кратковременном режимах; по скорости действия — быстродействующие и замедленного действия и т. д.

Особенности работы с электролобзиком

Электролобзик для выпиливания по фанере с виду — очень простой инструмент и произвести при помощи него ровный распил сможет практически каждый новичок. Однако если говорить о красивых фигурных узорах, то здесь необходимо не только обладать определенными навыками, но и правильно подбирать пилки.


Как и обычный ручной лобзик, данный электроинструмент позволяет вырезать на материале различные фигурные узоры. Чаще всего эскизы берутся мастерами из журналов. (см. также статью Кресло-качалка из фанеры своими руками: чертежи в помощь)

Делаем ручной лобзик по простой технологии

Перед тем, как сделать лобзик следует подготовить недорогие и доступные материалы. Представим их в виде списка:

  • листовая фанера — 12 мм;
  • листовая фанера — 5 мм;
  • листовая сталь — 2 мм;
  • комплект болтов и гаек;
  • дрель (ручная или электрическая);
  • зубило;
  • бумага для шлифования;
  • напильники.

В качестве основания к ручному лобзику необходимо использовать скобу, которая изготавливается из листа фанеры (12 мм).

После этого следует выполнить утолщение на ручке, используя более тонкий фанерный лист (5 мм). Такое утолщение приклеивается равномерно с двух сторон ручки, что при последующей работе лобзиком обеспечивает его удобное положение в руке. При этом, скоба и ручка должны быть тщательно обработаны при помощи шлифшкурки и напильников разного класса.

Стальную пластину нужно вырубить с помощью зубила и провести зачистку зажимных губок, применяя напильник. Далее понадобиться дрель для выполнения прорезей в губках. Сделав этот шаг, приступаем к вырезанию острым зубилом насечек на них. Доработать левую зажимную губку нужно таким образом, чтобы было сделано резьбовое отверстие для болта. Выполняем прикрепление губок на скобу, и потом вкручиваем болты на левом зажиме, надежно закрепляя гайкой.


После этого следует выполнить утолщение на ручке, используя более тонкий фанерный лист (5 мм). Такое утолщение приклеивается равномерно с двух сторон ручки, что при последующей работе лобзиком обеспечивает его удобное положение в руке. При этом, скоба и ручка должны быть тщательно обработаны при помощи шлифшкурки и напильников разного класса.

Материалы

В качестве базовой схемы удобнее всего использовать чертеж простого деревянного лобзикового станка с маховиком и педальным узлом и заменить механический привод на электрический. Если станок предполагается использовать лишь время от времени, можно обойтись без специального электродвигателя. Вместо него подключают любой подходящий электроинструмент. Удобно использовать шуруповерт с регулировкой скорости вращения.

Материалом изготовления самого станка служит древесина, при этом:

  • станину и опорный постамент под штангу рычагов лучше изготовить из высокопрочной фанеры (минимальная толщина – 18 мм);
  • для рычажной конструкции необходимо взять плотную древесину, не склонную растрескиваться под нагрузкой, – это бук или дуб (вместо покупки брусков можно использовать подходящие по размеру прямые ножки старых стульев);
  • для кривошипно-шатунного механизма требуется фанера толщиной 10-12 мм;
  • для остальных элементов конструкции подойдет пиломатериал из сосны, различные обрезки.

Согласно схеме лобзикового станка изготавливается станина и опорный постамент. В качестве крепежных элементов следует использовать саморезы по дереву, места соединений деревянных элементов конструкции рекомендуется промазать эмульсией ПВА. Важно, чтобы конструкция была прочной и отсутствовал люфт, иначе точность работы станка будет невысокой.

Далее вырезаются рычаги нужной длины, на их концах выполняются пропилы под крепления пилки. Крепление изготавливается из стальной пластинки толщиной 2-3 мм, с парой отверстий. Верхнее отверстие позволяет зафиксировать пластину на рычаге, а нижнее предназначено для крепления хвостовика пилки. Крепежные элементы – винты подходящего диаметра и гайки – удобнее использовать барашковые. Аналогично устанавливается крепление на нижний рычаг.

Дополнительно: Фиксатор лобзика

На следующем этапе рычажная система монтируется на станину. Для соединения свободных концов рычагов используется винтовая стяжка (талреп), которая дает возможность легко регулировать натяжение полотна пилки.

Далее изготавливается кривошипно-шатунный механизм. Чтобы закрепить ось вращения, в специальные отверстия в стойках устанавливаются закладные подшипники.

Стойки требуется скрепить между собой для создания прочной опоры для маховика. Осью может служить шпилька или болт не ниже 8 класса прочности. Маховик с нижним рычагом скрепляется посредством шатуна из той же фанеры, при этом тяги, соединяющие с рычагом, должны быть металлическими.

На следующем этапе изготавливается рабочий стол с поворотным механизмом – из фанеры необходимо вырезать поворотную дугу с прорезью. Стол устанавливают на станину. Чтобы легко фиксировать поворотный механизм в нужном положении, используют барашковую гайку.

В данной модели электроприводом служит шуруповерт – для работы достаточно соединить его патрон с осью маховика. Регулировать обороты можно при помощи хомута с изменяемым усилием, изготовленного из прочного ремешка и маленькой струбцины (либо иной винтовой затяжки).

Простой по конструкции самодельный станок удобен в работе.

Einhell TC-SS 405 E. Станок предназначен для сложных и точных работ по таким материалам как дерево, пластик, гипс, плексиглас и алюминий. Инструмент приводится в движение двигателем на 120 ватт, мощности которого хватает для работы с заготовками, толщиной до 50 миллиметров. Стол можно настроить для выпиливания под углом /- 45, он имеет блок электронного управления частоты хода пилы, антивибрационную систему, адаптирован для подключения пылесоса.

Устройство лобзика с мускульным приводом

Самодельный станок несложно изготовить. Можно найти много чертежей этого изделия из фанеры. Лобзиком, своими руками и подручным инструментом за короткое время собирается простое, но функциональное устройство.

Сфера применения лобзиков обширна. Они используются для выпиливания фигурных изделий из разнообразных материалов. А также станки необходимы при раскрое пиломатериалов. При этом наружный контур заготовки остается неповрежденным. Если использовать различные пилочки, то самодельный лобзик прекрасно обработает натуральное дерево, фанеру, ДСП, пластик, металл, в частности, алюминий.

Примеры чертежи лобзикового станка своими руками, который работает от мускульной силы, неоднократно приводились в различных журналах советского времени.

Пилочки для такого лобзикового станка выпускаются в виде плоского полотна.

Основные части станка:

  • Станина (А).
  • Стол рабочий, в котором предусмотрена прорезь для пилы (Б).
  • Большой шкив привода, выполняющий роль маховика (Г).
  • Малый шкив привода. Привод совмещен с кривошипно-шатунным механизмом (Д).
  • Рычаги (В).
  • Педаль, раскручивающая маховик через кривошипно-шатунный узел (Е).
  • Узел натяжения пилы (Ж).

Мастер, постоянно нажимая ногой на педаль, раскручивает маховик. Через ремень движение маховика передается на второй шкив. Который, в свою очередь, заставляет двигаться кривошипно-шатунный механизм с полотном пилы.

Если маховик правильно сбалансирован, без перекосов и с равномерной правильно подобранной массой, то пилочка достигает хорошей плавности хода. Подобный станок для выпиливания из фанеры позволяет быстро изготовить множество несложных однотипных изделий. Время и усилия на выпиливание существенно сокращаются.

При такой конструкции станка размер изначальной заготовки имеет ограничение. Он зависит от длины рычагов (В). При усложнении узора необходимо вращать изделие вокруг пилы.

Поскольку ножной привод не обеспечивает полностью равномерность хода и ограничивает свободу и фантазию мастера, то чаще всего подобные станки заменяют на электрические.

  • Станина (А).
  • Стол рабочий, в котором предусмотрена прорезь для пилы (Б).
  • Большой шкив привода, выполняющий роль маховика (Г).
  • Малый шкив привода. Привод совмещен с кривошипно-шатунным механизмом (Д).
  • Рычаги (В).
  • Педаль, раскручивающая маховик через кривошипно-шатунный узел (Е).
  • Узел натяжения пилы (Ж).
Добавить комментарий