Was ist ein Elektromagnet?
Ein Elektromagnet ist eine Art Schalter, mit dem eine Vielzahl mechanischer Prozesse gesteuert werden. Der Aufbau ähnelt einem Elektromotor, mit der Ausnahme, dass die metallische Zentralwelle des Solenoids durch Anlegen eines Magnetfelds, das erzeugt wird, wenn elektrische Energie an eine Kupferwicklung angelegt wird, die das Solenoid umgibt, in sein Gehäuse hinein und aus diesem heraus bewegt wird Welle. Magnetventiltypen werden in Kraftfahrzeugen für verschiedene Zwecke verwendet, beispielsweise für mechanische Kupplungen zum Einrücken einer mit einem Schwungrad kämmenden Anlasseranordnung, zur Steuerung von Vakuum- und Luftventilsystemen sowie in Kraftstoffinjektoren.
In die Türklingeln sind Miniaturversionen von Magnetventilen eingebaut, mit denen ein kleiner Anker, der beim Drücken des Klingeltasters eine Klingel auslöst, und in Tausenden anderer Mikrokontrollsysteme eingreift. Andere präzise Anwendungen umfassen Flippersteuerungen für Flipperautomaten sowie Türschlösser und Steuerungen zum automatischen Schließen einiger Türen. Kleine Elektromagnetkomponenten haben nur eine sehr geringe Kraft, die sie aufbringen können. Daher wirken sie normalerweise als Elektromagnetaktuatoren, die in stärkere mechanische Systeme eingreifen, um Türen zu schließen oder schwere Gegenstände auf andere Weise zu bewegen.
Der Zweck eines Elektromagneten liegt in der Notwendigkeit einer schnellen mechanischen Steuerung eines Systems durch Anlegen elektrischer Energie. Dies gibt ihm eine Vielfalt von Anwendungen sowohl in Hochleistungsmaschinen als auch in feinen elektromechanischen Schaltkreisen. Die Teile eines Solenoids sind im Wesentlichen einfache Elektromagnetteile, die aus einer Kupferspulenwicklung, die ein Magnetfeld erzeugt, wenn elektrische Energie an sie angelegt wird, und einer zentralen beweglichen Welle bestehen, die üblicherweise aus einem magnetischen Metall wie Stahl oder Eisen besteht. Durch das von Michael Faraday 1831 entdeckte Prinzip der Induktion erzeugt die Spulenwicklung ein Magnetfeld, das an der Welle zieht oder darauf drückt. Die Welle ist normalerweise federbelastet, um sie in einer berührungslosen Position zu halten, bis die elektrische Magnetspule mit Strom versorgt wird. Sobald sie ihre Arbeit als Aktuator erledigt hat, wird die Stromzufuhr unterbrochen und sie zieht sich in eine neutrale Position zurück die mechanische Montage.
Da die Verwendung eines Elektromagneten völlig von der Anwendung abhängt, variieren sie stark in Größe und Leistungsbedarf. Solenoide können entweder mit Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) betrieben werden, da beide eine Induktion in einer Drahtwicklung erzeugen. Die mechanischen Komponenten, die die Welle bedienen, werden üblicherweise als Ankerbaugruppe bezeichnet und bilden die beweglichen Teile im Elektromagneten. Der axiale Hub ist der Abstand, um den sich die Welle bewegt, wenn sie aktiviert wird, und liegt normalerweise zwischen 0,022 und 0,1 Zoll (0,559 und 2,54 Millimeter). Rückstellfedern wirken als mechanisches Mittel zum Zurückstellen des Solenoids in eine neutrale Position, und die Spulenwicklung, die die Ankeranordnung umgibt, ist als Statoranordnung bekannt.