Co to jest siła elektromagnesu?

Termin „siła elektromagnesu” odnosi się do obciążenia, które elektromagnes może pchać, ciągnąć lub utrzymywać, gdy jest pod napięciem. Większość elektromagnesów ma charakter liniowy, w którym to przypadku siła elektromagnesu jest przyłożona ruchem liniowym. W przypadku elektromagnesów obrotowych zamiast zwory liniowej stosuje się obrotowy mechanizm zapadkowy. Wiele różnych czynników może wpływać na siłę elektromagnesu, w tym konstrukcja cewki, poziom prądu elektrycznego i to, jak daleko armatura musi się poruszać za każdym razem, gdy jest zasilana. Podwyższone temperatury zwykle powodują zmniejszenie sił elektromagnesu, podobnie jak zwiększone długości skoku.

Elektromagnesy są elektromechanicznymi przetwornikami, które są zdolne do przekształcania energii elektrycznej w ruch liniowy lub obrotowy. Zwykle składają się one ze stacjonarnej cewki elektromagnetycznej i ruchomego metalowego ślimaka, zwanego zworą. Gdy cewka elektromagnetyczna jest pod napięciem, wytwarza pole magnetyczne, które powoduje ruch twornika. Ruch twornika powoduje siłę, która pozwala cewce aktywować przekaźnik elektroniczny, otworzyć zawór mechaniczny lub wykonać inną podobną pracę. Elektrozawory znajdują się we wszystkim, od wtryskiwaczy paliwa po automaty do pinballu.

Istnieją trzy główne typy siły, które solenoid może wytworzyć, gdy jest pod napięciem, chociaż niektóre solenoidy wykonują więcej niż jedną funkcję. Siła pchająca jest uzyskiwana, gdy zwora zmusza popychacz do wysunięcia i przesunięcia obciążenia od elektrozaworu. Przeciwieństwem tego jest siła ciągnąca, która jest osiągana, gdy zwora cofa się i ciągnie ładunek do wewnątrz. Siła trzymania jest trzecim typem i pozwala cewce oprzeć się każdemu ruchowi, gdy obciążenie zewnętrzne ciągnie lub pcha.

Wiele różnych czynników może przyczynić się do poziomu siły, którą solenoid może wytworzyć. Konstrukcja cewki elektromagnetycznej jest głównym czynnikiem, ponieważ decyduje o wielkości pola elektromagnetycznego. W tym samym duchu może również mieć wpływ rozmiar zwory i ilość energii elektrycznej użytej do zasilania cewki. Innym ważnym czynnikiem nieodłącznie związanym z konstrukcją elektromagnesu jest długość skoku lub to, jak daleko musi się przesunąć zwora. Aby osiągnąć najwyższą możliwą siłę elektromagnesu, solenoidy są często projektowane z możliwie najkrótszą możliwą długością skoku.

Możliwe jest również, że czynniki zewnętrzne, takie jak temperatura, wpływają na siłę elektromagnesu. Wyższe temperatury są zwykle związane ze zmniejszeniem siły elektromagnesu. Ponieważ cewki elektromagnesu również nagrzewają się, gdy są pod napięciem, większość urządzeń ma maksymalną stabilną temperaturę, w której są oceniane. Temperatura ta zazwyczaj uwzględnia zarówno temperaturę otoczenia, jak i wzrost związany z cewką pod napięciem. Po przekroczeniu tej stabilnej temperatury siła elektromagnesu może spaść nawet o 65%.