Electromagnetii si aplicatiile lor

1. Electromagnetiisiaplicatiilelor Filip Ana MunteanuStefania-Ioana

2. Electromagnetulreprezinta un dispozitiv format dintr-un miez electromagnetic si o bobina; la trecereacurentuluiprinbobina, pieseleferomagnetice se atragsiastfel se dezvolta o fortaportanta.Electromagnetulestedeci un dispozitiv care convertesteenergiaelectrica in energiamecanica.

3. Clasificareaelectromagentilor a) Dupamodul de lucru: ->electromagnetide atragere; ->electromagnetide respingere. b) Dupafelulcurentului de excitatie: ->electromagnetide curentcontinuu; ->electromagnetide curentalternativ-monofazati; ->electromagnetide curentalternativ-trifazati.

4. c) Dupatipulbobinei: ->electromagnetiserie; ->electromagnetiderivatie. d) Dupa forma miezului magnetic: ->electromagnetiU+U, U+I, E+E, E+I, s.a.m.d. e) Dupa forma constructive ->electromagnetide tip plonjor; ->electromagnetide tip manta; ->electromagneticu clapeta.

5. f) Dupadurata de exploatare: ->electromagnetide duratacontinua; ->electromagnetide durataintermitenta; ->electromagnetipetimplimitat. g) Dupaviteza de actionare: ->electromagneticu actionarerapida (tac=0.003-0.0004 s); ->electromagneticu actionarenormala (tac=0.02 s); ->electromagneticu temporizare (tac=0.3-0.5 s).

6. Caracteristicilefunctionalesi constructive Alegereaunui electromagnet se face tinandseama de caracteristicaforteirezistente de conditiile de functionaresi de particularitatifunctionale ale acestuia. Solicitarilecelemaiimportantedin timpulfunctionariielectromagnetuluisunt: a) Solicitariletermiceprivesc in special infasurarile de excitatie, depinzandde intensitateacurentului din infasurarisi de parametriiregimului de functionare(frecventasidurata de conectari). b) Solicitarilemecanicesuntprovocate de socurileproduse de armaturamobila.Ingeneralelectromagnetii pot functiona in oricepozitiedar in pozitiaverticalasocurilemecanicesuntmultmaireduse. De asemeneaacestesocurisunt cu atatmaiputernice, cu cat caracteristicafortei de atractie al electromagnetuluiestemaidepartatade caracteristicarezistenta.

7. Caracteristicileelectromagnetilor Caracteristicileelectromagnetilor de curent continuu: -> intensitateacurentului care circulaprinbobinajdepindenumai de rezistentaelectrica; -> pierderilein cuprusuntsingurasursa de caldura; -> intensitateacurentuluifiindindependenta de pozitiamiezuluimobil, permite ca aceastasafieopritaintr-un punctoarecare al cursei, obtinandu-se o functionarelinistitafarasa se producavibratii; -> au tensiuneelectromecanica de autoinductie de valoare mare in comparatie cu valoarea tensiunii de alimentareceeace are ca efectaparitiasupratensiunilormari la deconectaresi aparitiaunortimpi de actionaremari (viteze de actionaremici).Eliminareasupratensiunilor care apar se eliminafolosind o rezistentasi un condensatorsau o diodaredresoare in paralel cu bobinaelectromagnetului; -> la electromagnetii de tip plonjor, caracteristicafortei de atractiedepindefoartemult de profilulpolului magnetic, avanddeciposibilitatea ca pentruacelasiconsum de energie electricasa se obtina forte de atractiediferite.

8. Caracteristicileelectromagnetilor de curent alternativ -> fenomenelehisterezisFaucoult, princurentii care le creeazaproduc o incalzirea circuituluimagnetic, de aceeamiezul magnetic se realizeaza din tole; -> pentrureducereasocurilor se rectificasuprafetelepolare ale miezurilorsi se pune o spira in scurtcircuit, obtinandu-se un camp magnetic defazat; -> au intrefierul de lucrumultmai mare ca la electromagnetii de curentcontinuu; -> valoareaefectiva a curentuluidepinde de valoareaintrefierului. -> au t.e.m de autoinductie mica in raport de tensiunea de alimentare a bobinei, datoritavitezeimari de actionare; -> trebuiesubliniatfaptul ca scurtcircuitareaunei spire duce la incalzire,ladistrugereabobineipecand la cei de curentcontinuu se modificadoarusordurataactionariisirevenirii; -> au viteze de actionare mai mare si posibilitatea de a lucra cu intrefierul mai mare.

9. Aplicatii ale electromagnetilorsoneriaelectrica Soneriaeste un dispozitiv de semnalizare acusticăce emite sunete cu ajutorul unui mic clopot atins de un ciocănel special. În cazul în care soneria esteelectrică,atunci ciocănelul este acționat de unelectromagnet.

10. Unde: B= clopot; K= intrerupator; E= electromagnet; T= surub de contact; A= ciocanel; U= tensiunea.

11. Imagineaprezintacircuitul unei sonerii electrice; funcţionarea ei sebazează pe proprietăţile electromagnetului. Prin întreruptor se închide uncircuitformat din baterie sau altă sursă electrică(bobineleelectromagnetului, arcul de contact şi şurubul ajustabil de contact). Curentul, care străbate electromagnetul, produce un cîmp magneticcare vaatrage armăturaacestuia; ca urmare ciocănelul loveşte clopotul,făcîndu-l să sune. De asemeni, mişcarea armăturii desface contactulelectric (intre arcul de contact şişurub). Ca urmare,cîmpul magneticdispare şi armătura revine în poziţia iniţială. Aceastail face cacircuitul să se închidă din nou şi fenomenul se repetă atît timp cîtîntrerupătorul este închis.

12. Clopotmetalic Lama de otel Electromagnet Placa de montajizolatoare Contact fixatpeplaca Suportmetalic de fixare a lamei Conductori Baterie 1,5 V Intrerupator

13. Functionarea • La inchidereacircuituluielectromagnetulatragelama care lovesteclopotulmetalic. • Candlama se deplaseazaspreclopotcircuitulesteintrerupt de contactulfixatpesuprafatalamei. • In acest moment curentul nu maicirculasielectromagnetulnu maifuctioneaza. • Lama revine la pozitiainitialasiiar se reiaciclul.

14. Electromagneţii foarte puternici sunt folosiţi în industria oţelului, pentru a ridica încărcături mari. Candcurentultreceprintr-o bobina de sarma,fierulestemagnetizat.Elatrageotelul,careastfelpoatefimutatdintr-un loc in altul. Candcurentulesteintreruptelectromagnetulelibereazaincarcatura.

15. Trenul Maglev Trenurile de levitatiemagnetica (maglev) au electromagneti in partea de jos. Ele se miscape sine prevazute cu electromagneti.Magnetii se respinguniipealtii,trenulmiscandu-se doardeadupratraseului.Astfel se reduce frecareadintretrensitraseusiprimul are nevoie de maiputinaenergiepentru a se deplasa.

16. Sigurantaautomata esteprevazuta cu un electromagnet care atrage o armaturadoarcandvaloareacurentului a depasitvaloareapermisa, intrerupandastfelcircuitul.

17. ! Aplicatie : Sectiunea de circuit din imaginilucreaza la o tensiune de 12 V. Avem la dispozitiecomsumatori cu o valoare a curentului de 2 A. Sigurantaesterelataastfelincatsadeclansezedecuplareaconsumatorilor la o valoare a curentuluiprin circuit de 5 A. Selectatipe rand numarul de consumatorisiobservatice se intampla. 1 2 5 4 3

18. Cum porneste un automobil? La rasucireacheiiintroduse in contactul din bord se realizeaza de faptcontactul din circuitul 1. Electromagnetulvapune in miscarebratulmetalic care varealizacontactul in circuitul 2 de alimentare a electromotorului.

19. Circuit deschis In timpce se inchidecircuitulCircuitulinchis (Circuitul 1) (Circuitul 2)

20. Bibliografia • http://www.scribd.com/doc/128868685/Electromagneti-Aplicatii-Soneria-Electrica • http://www.scritube.com/stiinta/fizica/ELECTROMAGNEI2341831310.php • http://aparate.elth.ucv.ro/Echipamente%20electrice%20I/Laborator/Studiul%20electromagnetilor.pdf • http://ael.ctcnvk.ro/econtent-fizica/PL-Fiz-Mag-7-2%20lectii/M6/index.html • http://www.slideshare.net/vfulea/tr-marius-ilie-magnetismul-i-electromagnetismul