ELECTROMAGNETI

5/13/2018 ELECTROMAGNETI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/electromagneti-55a74d5cc30f5 1/17

ELECTROMAGNETI Alexa Ana Elena

grupa 1041B

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI

Facultatea Stiinta si Ingineria Materialelor

Bucuresti

Ianuarie 2012



Introducere

Comisia Internationala de Electrotehnica (C.E.I)defineste electromagnetii astfel: "Electromagnetul esteun magnet excitat de un curent". Dezvoltând aceasta

definitie, putem spune ca electromagnetul este unmagnet temporar, a carui actiune de atragere saueliberare a unei armaturi feromagnetice este determinatade prezenta curentului electric într-un circuit de excitatie.

Fortele de interactiune între electromagneti si corpurile

din materiale feromagnetice sau conductoarele parcursede curenti, situate în câmpul magnetic al acestora suntdenumite forte electromagnetice



Mecanismul electromagnetic

Mecanismul format din înfasurari (bobine) de excitatiesi corpuri feromagneticeactionate prin forteelectromagnetice este denumitmecanism electromagnetic .Partea fixa a mecanismului,din material feromagnetic,supusa polarizarii magneticeproduse de câmpul magnetical bobinei de excitatie este

denumita armatura fixa, iar partea mobila, armatura mobila.



Forta electromagnetica corespunzatoare d istantei maxime (întrefier maxim) între armatura mobila si ceafixa este denumita forta d e atractie initiala iar fortacorespunzatoare d istantei minime între armatura mobila

si cea fixa este denumita forta d e atractie finala sau forta portanta.

Drumul strabatut de armatura mobila, din pozitia deschispâna la pozitia închis a electromagnetului, este denumitcursa electromagnetului.

Pe baza acestor definitii putem face o analogie întreelectromagneti si masinile electrice, desi electromagnetiisunt considerati aparate electrice



Pe baza acestor definitii putem face o analogie între electromagnetisi masinile electrice, desi electromagnetii sunt considerati aparateelectrice. Astfel:

functionarea lor consta în transformarea energiei electromagnetice în energie mecanica;

la masinile electrice acest proces este continuu, pe când la

electromagneti procesul este intermitent; la masinile electrice rotative armatura mobila (rotorul) are cursanelimitata (rotatii continue), pe când la electromagneti cursaarmaturii mobile este limitata

la electromagneti consumul de energie nu înceteaza la sfârsitulcursei armaturii mobile, daca este necesara mentinerea unei forteelectromagnetice sau a unui cuplu electromagnetic, deoarece pentrumentinerea starii existente rezulta anumite pierderi de energie (înconductoare si în fierul armaturilor) care se transforma în caldura sitrebuiesc acoperite de sursa de alimentare a electromagnetului.



Circuit magnetic. Flux de dispersie

In general, circuitele magnetice contin miezuri (armaturi)feromagnetice, în care se concentreaza majoritatealiniilor de câmp magnetic; ca urmare, prin circuite

magnetice se înteleg corpurile feromagnetice strabatutede liniile de câmp magnetic împreuna cu corpurileneferomagnetice care le separa (întrefierurile) si princare trec majoritatea liniilor de câmp magnetic.

In calculul circuitelor magnetice va trebui tinut cont si de

acele linii de câmp care nu strabat circuitul magnetic întotalitatea lui, linii care constituie fluxul de dispersie.



Fluxul de dispersie,fig.1.1, este format dinfluxul de dispersie (descapari, de pierderi) între

coloane si fluxul descapari în întrefier . Aceste fluxuri nu strabat întrefierul si nu contribuiela exercitarea fortelor deatractie utile, constituind

de fapt pierderi ce duc lamarirea tensiuniimagnetice pe parcursullor.



Electromagnetii de curent continuu. Caracteristicile de

functionare ale electromagnetilor

La electromagnetii de curent continuu înfasurarea de excitatie esteparcursa de curent continuu ,a carui intensitate este limitata - pentrupozitii fixe ale armaturii mobile sau deplasari discrete ale acesteia -

doar de tensiunea de alimentare si rezistenta bobinei:

Ca urmare, în regim stationar ,electromagnetii de curent continuulucreaza la curent constant ,respectiv solenatie constanta.

Miezul magnetic se realizeaza din otel carbon. Numai în regimdinamic se iau în discutie pierderile în fier si reactia curentilor turbionari ;de aceea ,în acele situatii în care se cere un timp redus

de actionare ,miezul magnetic este lamelat.



C aracteristicile d e functionare

C aracteristicile d e functionare aleelectromagnetilor sunt prezentate în forma unor curbe reprezentând variatia fortei de atractie

functie de întrefier sau de unghiul de rotatie (laelectromagneti cu armãturã rotativã) si variatiafluxului fascicular sau total functie de curentul deexcitatie .

Caracteristicile pot fi statice sau dinamice:



Caracteristici statice

Caracteristicile statice corespund lamiscari foarte lente ale armãturilor mobile

astfel încât fortele mecanice datoratefrecãrilor sau acceleratiei maselor înmiscare si tensiunile electromotoarerezultate prin variatia fluxului sã fie cu totul

neglijabile.



T ipuri constructive de electromagneti

In figura urmatoare sunt schitate principaleletipuri constructive de electromagneti de curentcontinuu si caracteristicile statice ale acestora.Se considerã cã o categorie specialã oconstituie electromagnetii cu armãtura culisanta( plonjor) la care forta rezultantã dininteractiunea dintre curentul înfãsurarii deexcitatie si componenta radialã a inductiei dinarmãtura mobilã fig . Datoritã aspectului lor simiscarii armaturii mobile acesti electromagnetisunt denumiti electromagneti solenoi d ali sauelectromagneti cu plonjor.



Caracteristici dinamice - regimul

dinamic al electromagnetilor de cc

Pentru o corectã utilizare a unui electromagnet - pentru calculul duratei saufrecventei de actionare a întregii instalatii ,verificarea rezistentei mecanice aelectromagnetului ,trebuie cunoscute v itezele si timpii d e închi d ere si d eschi d ere; determinarea acestor timpi facându-se prin studierea regimuluidinamic.

Prin regimul dinamic al unui electromagnet se întelege comportarea în

regim tranzitoriu a electromagnetului. la conectarea sursei de energie carealimenteazã bobina de excitatie. În considerarea regimului dinamic intervinatât mãrimi electrice si magnetice ,cât si mãrimi mecanice.

Comportarea dinamicã a unui electromagnet se considerã determinatãatunci când se cunoaste variatia în timp a urmãtoarelor mãrimi:

fluxul fascicular mediat în zona intrefierului curentul prin bobinã I(t) forta electromagnetului cursa , respectiv viteza si acceleratia armãturii mobile x(t),v(t),a(t)



E lectromagneti de curent alternativ

Spre deosebire de calcululelectromagnetilor de curentcontinuu la calcululelectromagnetilor de curentalternativ trebuie luata în

considerare modificareaperiodica în timp aparametrilor, pierderile deenergie .Ca urmare a acestor pierderi fluxurile magnetice dindiversele portiuni ale circuitului

magnetic sunt defazate unelefata de altele :este decinecesara utilizarea calcululuicu marimi vectoriale .



Utilizarea electromagnetilor

Electromagneii sunt folosii în industrie,cercetare, aparatur medical i bunuri de

larg consum.Probabil c cel mai bun exemplu deutilizare al electromagneilor este motorulelectric.



Un alt exemplu estereleul, un întreruptor controlat pe cale

electric



Bibliografie

Introd ucere în circuite electrice i

electronice ± Tony R. Kuphal d t

Proiect ³Electromagnetismul´ ± PopescuDiana Mihaela ± Facultatea d e Energetica

ELECTROMAGNETI

Documents

Transcript of ELECTROMAGNETI