Detalles de electroimanes
Nombre chino: Electroimán mbth: Electromagnetismo Materia: Física, electromagnética Principio: Fuerza electromagnética generada después de la energización Clasificación: 1. Electroimán de CA 2. Personas relacionadas con electroimanes de CC: introducción de Oersted, principio, clasificación, clasificación actual, clasificación de uso, juicio de dirección, ventajas, clasificación, historia, propiedades, importancia, precauciones, usos de electroimanes, principios de fabricación, razones de la pérdida de magnetismo, fuente de energía magnética, Peligros de pérdida de magnetismo en comparación con los imanes permanentes. Un electroimán es un dispositivo que genera electromagnetismo cuando se energiza. Alrededor del exterior del núcleo se enrolla un devanado conductor adaptado a su potencia. Esta bobina energizada es magnética como un imán y también se llama cocina de inducción. Por lo general, le damos forma de tira o de pezuña para que el núcleo sea más fácil de magnetizar. Además, para desmagnetizar el electroimán inmediatamente después de un corte de energía, a menudo utilizamos materiales de hierro dulce o acero al silicio con una velocidad de desmagnetización más rápida. Un electroimán de este tipo es magnético cuando se activa, pero desaparece cuando se corta la alimentación. Los electroimanes se utilizan ampliamente en nuestra vida diaria y la potencia de los generadores ha mejorado enormemente gracias a su invención. Principio Cuando el núcleo de hierro se inserta en el solenoide energizado, el núcleo de hierro es magnetizado por el campo magnético del solenoide energizado. El núcleo de hierro magnetizado también se convierte en un imán, por lo que el magnetismo del solenoide aumenta enormemente mediante la superposición de los dos campos magnéticos. Para hacer que el electroimán sea más magnético, el núcleo de hierro generalmente tiene forma de zapato. Sin embargo, cabe señalar que las direcciones de bobinado de las bobinas del núcleo de hierro en forma de herradura son opuestas. Un lado debe ser en el sentido de las agujas del reloj y el otro debe ser en el sentido contrario a las agujas del reloj. Si las direcciones de bobinado son las mismas, la magnetización de las dos bobinas del núcleo se cancelará entre sí, haciendo que el núcleo no sea magnético. Además, el núcleo del electroimán está hecho de hierro dulce, no de acero. De lo contrario, una vez magnetizado el acero, permanecerá magnético durante mucho tiempo y no podrá desmagnetizarse, y la intensidad de su campo magnético no podrá controlarse mediante corriente, perdiendo así las ventajas de los electroimanes. Electroimán Un electroimán es un dispositivo que genera fuerza magnética a través de una corriente eléctrica. Es un imán no permanente y su magnetismo se activa o elimina fácilmente. Por ejemplo, las grandes grúas utilizan electroimanes para levantar vehículos abandonados. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un cable, se crea un campo magnético alrededor del cable. Usando esta característica, cuando la corriente pasa a través del solenoide, se genera un campo magnético uniforme en el solenoide. Suponiendo que se coloca una sustancia ferromagnética en el centro del solenoide, la sustancia ferromagnética se magnetizará y el campo magnético aumentará considerablemente. En términos generales, el campo magnético producido por un electroimán está relacionado con la corriente, el número de bobinas y el ferroimán en el centro. Al diseñar electroimanes, prestamos atención a la distribución de las bobinas y la selección de ferroimanes, y utilizamos corriente para controlar el campo magnético. El campo magnético producido por un electroimán está limitado debido a la resistencia del material de la bobina, pero con el descubrimiento y la aplicación de los superconductores habrá oportunidades para trascender las limitaciones existentes. Clasificación por corriente: 1. Electroimán de CA 2. Electroimán CC: 1. Electroimán de frenado: se utiliza como freno mecánico del motor en un dispositivo de transmisión eléctrica para lograr una parada rápida y precisa. Los modelos comunes incluyen las series MZD1 (monofásica) y MZS1 (trifásica). 2. Electroimán de elevación: se utiliza como equipo de elevación para levantar acero, arena de hierro y otros materiales magnéticos, o se utiliza como manipulador electromagnético para sujetar acero y otros materiales magnéticos. 3. Electroimán de válvula: utilice fuerza magnética para empujar la válvula magnética para abrir, cerrar o invertir el puerto de la válvula. 4. Electroimán de tracción: El mecanismo de tracción se utiliza principalmente para realizar tareas de control automático. Juicio de dirección La dirección del campo magnético del electroimán se puede determinar utilizando la ley de Ampere. La regla de Ampere es una regla que expresa la relación entre la corriente y la dirección de las líneas de inducción magnética del campo magnético excitado por la corriente. También se llama regla de la espiral derecha. (1) Ley de Ampere en un cable recto energizado (Ley de Ampere 1): Sostenga el cable recto energizado en su mano derecha, con el pulgar apuntando en la dirección de la corriente y los cuatro dedos apuntando en la dirección de las líneas del campo magnético. alrededor del cable recto energizado.
Importancia La ley de Ampere es equivalente a la ley de Coulomb y es la ley experimental básica de la interacción magnética. Determina las propiedades del campo magnético y proporciona una forma de calcular las interacciones actuales. Preste atención al electroimán: un dispositivo que utiliza el efecto magnético de la corriente eléctrica para hacer que el hierro dulce (el eje central interno de la bobina del electroimán, que se puede magnetizar y desmagnetizar rápidamente) sea magnético. Electroimán WEISTRON (1) Inserte la varilla de hierro dulce en la bobina espiral. Cuando se energiza la bobina, el campo magnético dentro de la bobina magnetiza la tira de hierro dulce hasta convertirla en un imán temporal, pero cuando se corta la corriente, el magnetismo de la bobina y la tira de hierro dulce desaparece. (2) El campo magnético generado por la magnetización de la varilla de hierro dulce, más el campo magnético en la bobina original, mejora en gran medida la intensidad total del campo magnético, por lo que la fuerza magnética del electroimán es mayor que la del imán natural. (3) Cuanto mayor sea la corriente de la bobina del solenoide y más vueltas tenga la bobina, más fuerte será el campo magnético del electroimán. Aplicaciones de los electroimanes (1) Grúa: Es un potente electroimán utilizado en la industria y puede utilizarse para levantar placas de acero, contenedores, chatarra, etc. (2) Teléfono: se introduce en el siguiente apartado. (3) Amperímetro, voltímetro, amperímetro (4) Timbre eléctrico, etc. (5) Equipos de control de automatización (6) Control de automatización industrial y ofimática. (7) Maquinaria de embalaje, equipamiento médico, maquinaria alimentaria, maquinaria textil, etc. (8) Relé electromagnético (9) Principio de fabricación del tren maglev 1. La dirección del campo magnético que conduce al centro de una bobina circular de corriente (1) puede considerarse una línea recta y está determinada por la regla de la mano derecha de Ampere. (2) La dirección del campo magnético generado por cada corriente de cortocircuito en una bobina circular con corriente es la misma, por lo que el campo magnético en la bobina es más fuerte que el campo magnético generado por la corriente recta. (3) Cuando una corriente fluye a través de un alambre circular, el campo magnético fuera de la bobina tiene una dirección diferente al campo magnético generado por cada pequeña corriente, por lo que el campo magnético resultante es más débil que el campo magnético dentro de la bobina. (4) Cuanto mayor es la corriente de la bobina circular y menor es el radio, mayor es la intensidad del campo magnético en el centro de la bobina. (5) Las formas de las líneas del campo magnético de las bobinas circulares y de los imanes delgados en forma de disco son similares. 2. El campo magnético de la corriente de la bobina espiral (1) se enrolla en una bobina espiral larga mediante un cable largo, lo que equivale a muchas bobinas circulares conectadas en serie. El campo magnético establecido en el centro de cada cable circular está en la misma dirección, lo que puede mejorar el efecto, por lo que el campo magnético en el centro de la bobina es más fuerte que el de una bobina circular de una sola vuelta. (2) Las líneas del campo magnético en la bobina forman una línea recta con la misma dirección, y las líneas del campo magnético en los lados izquierdo y derecho de la bobina se doblan gradualmente hacia afuera. (3) Las características de la línea del campo magnético de la bobina espiral son similares a las de una barra magnética. Las líneas del campo magnético dentro de la bobina son exactamente opuestas a la dirección fuera de la bobina. (4) La intensidad del campo magnético en la bobina es proporcional a la corriente en la bobina y al número de bobinas por unidad de longitud. 3. Ley de la espiral derecha (teorema de Ampere) para la dirección del campo magnético en la corriente de la bobina espiral: sostenga la bobina con la mano derecha, apunte con los cuatro dedos en la dirección de la corriente y la dirección del pulgar es la dirección de las líneas del campo magnético en la bobina. La pérdida de excitación hace que el generador no se utilice durante mucho tiempo, lo que resulta en la pérdida del magnetismo residual contenido en el núcleo de hierro antes de salir de fábrica, y la bobina de excitación no puede establecer su campo magnético adecuado. En este momento, el motor funciona normalmente pero no puede generar electricidad. Este es un fenómeno nuevo. O hay muchas unidades que no se utilizan desde hace mucho tiempo. Tratamiento: 1) Presione el botón de excitación si lo hay, 2) Use la batería para magnetizar si no hay botón de excitación, 3) Coloque una bombilla en la carga y acelere excesivamente durante unos segundos. Aunque en principio el generador de baja resistencia del eje de energía magnética solo puede convertir alrededor del 50% de la energía magnética del par negativo en energía magnética del par positivo, el par positivo generado es suficiente para compensar el par negativo (porque en realidad es imposible convertir todo el La energía magnética de par negativo en energía magnética de par se convierte en energía magnética de par positivo). Después de más investigaciones y análisis sobre la estructura y el principio de funcionamiento de los generadores convencionales, finalmente encontramos un gran avance, que consiste en utilizar el "método de transferencia de caché de energía" para lograr los objetivos anteriores basándose en la estructura del principio de generación de energía convencional, es decir, algunos; Direcciones fijas La corriente inducida se procesa temporalmente y luego se libera dentro de un tiempo de retraso. La energía liberada no solo puede enviarse continuamente a la carga, sino que la energía magnética adicional generada en el devanado del volante del inducido también puede realizar un trabajo positivo en el rotor (generar un par positivo). Esta es la fuente de energía magnética de par positivo del generador de baja resistencia del eje. Peligros de pérdida de excitación La pérdida de excitación del generador se refiere a la desaparición repentina de toda o parte de la excitación del generador. Las razones de la pérdida de excitación incluyen falla del devanado del rotor, falla del excitador, disparo accidental del interruptor de desmagnetización automático, daño a ciertos componentes en el sistema de excitación del semiconductor o falla del circuito, mal funcionamiento, etc. Debido al funcionamiento asíncrono, la velocidad mecánica del rotor del generador es mayor que la velocidad síncrona. Debido al deslizamiento, la corriente del devanado del estator aumenta y el devanado del rotor genera corriente inducida, provocando un calentamiento adicional del estator y de los devanados del rotor.
El análisis muestra que la desmagnetización del generador causará diversos grados de daño al sistema de energía y al generador mismo. En resumen, se dan los siguientes puntos. Daño al propio generador: (1) Después de desmagnetizar el generador, la fuga de flujo magnético en el extremo del estator aumenta, lo que provoca que las partes de los extremos y el núcleo del extremo se sobrecalienten. (2) Después del funcionamiento asíncrono, la reactancia equivalente del generador disminuye de . Por lo tanto, la potencia reactiva absorbida del sistema aumenta y los devanados del estator se sobrecalientan. (3) La corriente de frecuencia diferencial en el devanado del rotor del generador produce pérdidas adicionales en el devanado del rotor, lo que hace que el devanado del rotor se caliente. (4) Los grandes generadores de turbina de enfriamiento directo tienen un par asíncrono promedio máximo pequeño, una constante de inercia relativamente baja y una asimetría obvia entre los ejes longitudinal y transversal del rotor. Por estas razones, el par y la potencia activa de un generador de excitación perdida oscilarán violentamente bajo cargas pesadas. Este efecto es más grave para los generadores hidroeléctricos. Daño al sistema de energía: (1) Después de desmagnetizar el generador, debido a oscilaciones activas de energía y reducción de voltaje del sistema, los generadores normales adyacentes pueden perder la sincronización con el sistema, causando oscilaciones en el sistema. (2) La desmagnetización del generador provoca una gran escasez de energía reactiva en el sistema. Cuando las reservas de potencia reactiva en el sistema son insuficientes, el voltaje caerá. En casos severos, puede causar un colapso de voltaje y un colapso del sistema. (3) Cuando un generador pierde su excitación, el voltaje cae y otros generadores en el sistema aumentan su potencia reactiva bajo la acción del dispositivo de excitación de ajuste automático. Esto provoca sobrecorriente en algunos generadores, transformadores y líneas de transmisión, y la protección de respaldo puede sobrecorriente, ampliando el alcance de la falla. Tanto los imanes permanentes como los electroimanes pueden producir diferentes formas de campos magnéticos en comparación con los imanes permanentes. Al elegir un circuito magnético, lo primero que hay que considerar es la cantidad de trabajo que necesita que realice el imán. Los imanes permanentes dominan cuando la electricidad es inconveniente, se producen cortes de energía con frecuencia o cuando no es necesario ajustar la fuerza magnética. Los electroimanes son beneficiosos para aplicaciones que requieren cambiar la fuerza magnética o el control remoto. Los imanes sólo se pueden utilizar en la forma para la que fueron diseñados originalmente. Si se utiliza el tipo incorrecto de imán para un propósito específico, puede ser muy peligroso o incluso fatal. Muchas operaciones de mecanizado se realizan en materiales pesados a granel y estas aplicaciones requieren imanes permanentes. Muchos usuarios de talleres mecánicos creen que la mayor ventaja de estos imanes es que no requieren cables. El imán permanente tiene una capacidad de elevación de 330 a 10 000 libras y el circuito magnético se puede conectar o desconectar simplemente girando una manija. Los imanes generalmente están equipados con cerraduras de seguridad para garantizar que no se suelten accidentalmente durante el proceso de elevación. Los juegos de imanes se pueden utilizar para cargas largas que son relativamente pesadas y no pueden manejarse con un solo imán. Además, en muchos casos, las piezas a mecanizar son muy delgadas (0,25 pulgadas o menos) y deben retirarse de una pila de piezas similares. Los imanes permanentes no son adecuados para levantar piezas de una pila de una en una. Si bien los imanes permanentes son extremadamente confiables cuando se usan correctamente, no pueden cambiar la fuerza magnética. En este sentido, el electroimán permite al operador controlar la intensidad del campo magnético mediante un control de voltaje variable y seleccionar uno de los componentes apilados. El electroimán incorporado es el imán más rentable por unidad de capacidad de elevación, y la capacidad de elevación se puede ampliar a 10,500 libras. Los imanes que funcionan con baterías son útiles. Utilizan sus propias baterías de gel para mayor capacidad de elevación y pueden manipular productos planos, redondos y con forma de componentes. Los imanes que funcionan con baterías pueden realizar acciones de elevación repetidas, proporcionando capacidades de elevación considerables sin energía externa.