Elektromagnesy

Elektromagnesy to komponenty, które pozwalają łatwo kontrolować ruch lub trzymanie elementów metalowych za pomocą pola magnetycznego, sterowanego przepływem prądu – a zatem w sposób szybki, odwracalny i prosty do zintegrowania z elektronicznymi układami sterującymi.

Elektromagnes – budowa i zasada działania

Elektromagnes wytwarza wokół siebie pole magnetyczne w wyniku przepływu prądu przez zwoje przewodnika (drutu), nawiniętego wokół rdzenia ferromagnetycznego. Po podaniu napięcia na cewkę, rdzeń staje się „tymczasowym magnesem” - zaczyna on przyciągać elementy metalowe, wykonane np. z żelaza czy stali (za wyjątkiem stopów nierdzewnych). Gdy zasilanie zostaje odcięte, pole magnetyczne niemal natychmiast zanika, a siła przyciągania ustaje praktycznie do zera, z pominięciem tzw. oddziaływań resztkowych (wynikających z utrzymującego się po wyłączeniu zasilania, słabego namagnesowania rdzenia).

Taka zasada działania umożliwia kontrolę nad siłą oddziaływań magnetycznych – można ją włączać, wyłączać lub modulować, w zależności od potrzeb danego projektu. Dzięki temu elektromagnesy świetnie sprawdzają się jako elementy wykonawcze w różnego rodzaju systemach automatyki – od zamków elektromagnetycznych po proste siłowniki liniowe czy przekaźniki elektromagnetyczne.

Elektromagnes ciągnący vs. trzymający – podobna konstrukcja, ale dwa różne zastosowania

W praktyce wyróżniamy dwa główne typy elektromagnesów, różniące się pod względem zasady działania:

• Elektromagnes ciągnący (lub wypychający) działa na zasadzie ruchomego rdzenia, który – po podaniu napięcia – zostaje wciągnięty do wnętrza cewki lub wypchnięty z niej na zewnątrz. To klasyczny element siłowników liniowych, automatyki przemysłowej, systemów blokujących czy urządzeń dozujących. Dzięki swojej konstrukcji może wykonywać powtarzalne ruchy typu „od-do” (pomiędzy dwiema ustalonymi mechanicznie pozycjami) z dużą precyzją.
• Elektromagnes trzymający natomiast pełni funkcję uchwytu magnetycznego. Po zasileniu generuje silne pole magnetyczne, które przyciąga i utrzymuje metalowy element – na przykład drzwi, pokrywę, zacisk lub inny komponent ruchomy. Gdy zasilanie ustaje, element zostaje uwolniony. Elektromagnesy tego typu znajdują zastosowanie w systemach zabezpieczeń, automatyce budynkowej, konstrukcjach mechatronicznych, a nawet w robotyce. W odróżnieniu od elektromagnesów ciągnących, ich konstrukcja zawiera rdzeń nieruchomy, tj. na stałe związany z karkasem (pustym w środku „rusztowaniem”, na którym osadzone jest uzwojenie).

W ofercie sklepu AVT można znaleźć oba typy elektromagnesów – o różnych wymiarach, napięciach zasilania i sile przyciągania, co pozwala dopasować komponent dokładnie do założeń projektu.

Co warto wiedzieć o parametrach elektromagnesów?

Dobór odpowiedniego elektromagnesu zależy od kilku istotnych cech i parametrów technicznych, które wpływają na jego działanie i kompatybilność z docelowym rozwiązaniem. Wśród najważniejszych warto wymienić:

• Napięcie zasilania – większość modeli z oferty Sklepu AVT pracuje przy napięciu 12 V DC, rzadziej spotykane są natomiast wersje zasilane napięciem stałym 24 V lub zmiennym 230 V (sieciowym).
• Pobór prądu – wartość ta decyduje o zapotrzebowaniu na energię i powinna być dopasowana do możliwości zasilacza. Niektóre mniejsze elektromagnesy pobierają poniżej 1 A, ale większe jednostki mogą wymagać nawet kilku amperów do uzyskania określonej przez producenta siły oddziaływania.
• Siła trzymania lub ciągu – wyrażana najczęściej w niutonach lub kilogramach. Określa maksymalną siłę, z jaką elektromagnes może przyciągnąć lub utrzymać obiekt. W ofercie znajdują się zarówno lekkie elektromagnesy do 5...10 N, jak i znacznie silniejsze, przekraczające 100 N.
• Czas pracy ciągłej (duty cycle) – informuje o tym, czy elektromagnes może pracować non stop, czy tylko przez określony czas. Ma to znaczenie przy zastosowaniach wymagających długotrwałego przytrzymywania elementów, a wynika z konstrukcji elementu, wpływającej na skuteczność chłodzenia.
• Montaż i forma obudowy – wiele modeli ma otwory montażowe, gwinty lub uchwyty ułatwiające instalację. Niektóre z nich wyposażone są również w sprężyny powrotne, które samoczynnie (pasywnie) cofają rdzeń po zaniku napięcia.