Elektromagnesy stanowią nowoczesne rozwiązanie w transporcie materiałów stalowych i elementów konstrukcyjnych. W tej części artykułu prezentujemy, jak działają elektromagnesy, jakie są ich główne zastosowania oraz jakie korzyści mogą przynieść Twojej firmie. To praktyczne wprowadzenie dla wszystkich, którzy chcą usprawnić procesy przeładunkowe i zminimalizować czas oraz wysiłek związany z obsługą ciężkich ładunków.
Cz. I. Wprowadzenie- trochę historii
Pierwszy elektromagnes zbudował Wiliam Sturgeon (1783-1850), angielski inżynier elektryk. W 1823 roku zawinął nieizolowany
drut miedziany wokół żelaznej, polakierowanej sztabki, dzieki czemu uzyskał układ, który stawał się silnym magnesem podczas przepływu prądu przez drut [1].
Budowa i zasada działania elektromagnesów
Elektromagnes to urządzenie, które wytwarza zjawiska magnetyczne pod wpływem przepływu prądu elektrycznego. Zazwyczaj ma postać cewki, osadzonej (nawiniętej) na rdzeniu wykonanym z materiału silnie czynnego magnetycznie (rys.2a). Prąd przepływający przez cewkę przez cewkę wytwarza pole magnetyczne, które które powoduje namagnesowanie rdzenia (rys. 2b), ulegając tym samym znacznemu wzmocnieniu; gdy prąd odłączamy dopływ prądu, pole cewki znika, rdzeń ulega rozmagnesowaniu i tym samym elektromagnes przestaje być źródłem pola magnetycznego.
Wytwarzane przez elektromagnes pole magnetyczne wzrasta w chwili zwiększenia liczby zwojów lub natężenia przepływającego prądu przy zachowaniu stałej długości zwojnicy. Im więcej zwojów ma cewka oraz im większy prąd przez nią przepływa, tym pole magnetyczne elektromagnesu jest silniejsze [1].
Sprawdź powiązane produkty w sklepie:
Elektromagnes – magnes tymczasowego działania
Bazując na zasadzie działania magnesy dzielimy na magnesy trwałe oraz elektromagnesy [3].
Elektromagnesy stanowią grupę szczególnie zwracającą uwagę, głównie ze względu na unikalną zasadę ich działania. Są jedynymi urządzeniami tego rodzaju, które pozwalają włączyć i wyłączyć działanie pola magnetycznego. Zaleta ta powoduje, że znajdują bardzo szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu.
Opis typowych elektromagnesów
-
Elektromagnesy prądu stałego - strumień magnetyczny istnieje w nich tylko wtedy, kiedy przez cewkę przepływa prąd elektryczny. Jeśli prąd nie płynie, to strumień magnetyczny wynosi 0 Wb (gdzie Wb – Weber jest jednostką strumienia indukcji magnetycznej w układzie SI).
-
Elektromagnes spolaryzowany - strumień magnetyczny, wytwarzany przez magnes stały, istnieje niezależnie od strumienia magnetycznego, powstającego pod wpływem przepływu prądu elektrycznego. Te elektromagnesy "rozróżniają" kierunek przepływu prądu zasilającego i jest to powód, dla którego stosowane są w przekaźnikach.
-
Elektromagnes prądu zmiennego - w jego przypadku strumień magnetyczny zmienia się w parametrach kierunku i wielkości; siła elektromagnesu w rezultacie pulsuje od zera do maksimum z częstotliwością dwa razy większą od częstotliwości prądu zasilającego.
-
Elektromagnes nadprzewodnikowy – magnes o uzwojeniu wykonanym z materiałów nadprzewodzących, np. stopu niobu z tytanem (Nb-Ti), które nie wykazują żadnego oporu elektrycznego w bardzo niskich temperaturach (poniżej -200°C). Ta cecha umozliwia uzyskanie pola magnetycznego o natężeniu wynoszącym nawet do 1000 A/m. Dodatkowo wymiary i ciężar elektromagnesów nadprzewodzących są znacznie mniejsze niż wymiary i ciężar w elektromagnesów stałych.
Bibliografia:
[1] http://pl.wikipedia.org/wiki/William_Sturgeon
[2] http://science.howstuffworks.com/electromagnet2.htm
[3] http://pl.wikipedia.org/wiki/Magnes
FAQ
Na jakiej zasadzie działa elektromagnes wykorzystywany w transporcie materiałów?
Elektromagnes wytwarza pole magnetyczne w momencie przepływu prądu przez cewkę umieszczoną na rdzeniu ferromagnetycznym. Dzięki temu może szybko i bezpiecznie podnosić oraz transportować elementy stalowe, takie jak blachy, profile, rury czy złom. Siła przyciągania zależy przede wszystkim od parametrów zasilania, konstrukcji elektromagnesu oraz rodzaju przenoszonego materiału.
Dlaczego elektromagnesy są chętnie stosowane przy przeładunku i podnoszeniu ładunków?
Największą zaletą elektromagnesów jest możliwość pełnej kontroli nad procesem podnoszenia i zwalniania ładunku. Po włączeniu zasilania ładunek zostaje przyciągnięty, a po jego odłączeniu może zostać szybko i precyzyjnie odłożony w wyznaczonym miejscu. Pozwala to usprawnić pracę suwnic, żurawi oraz innych urządzeń transportu bliskiego.
W jakich branżach znajdują zastosowanie elektromagnesy transportowe?
Elektromagnesy są szeroko wykorzystywane w hutnictwie, przemyśle stalowym, centrach obróbki metali, zakładach recyklingu oraz magazynach materiałów stalowych. Umożliwiają sprawne przenoszenie blach, prętów, kształtowników i innych elementów ferromagnetycznych, zwiększając wydajność oraz bezpieczeństwo pracy.
Czy elektromagnes może zastąpić tradycyjne uchwyty do transportu blach i stali?
W wielu zastosowaniach tak, jednak wybór rozwiązania powinien zależeć od rodzaju ładunku, jego wymiarów oraz warunków pracy. Elektromagnesy doskonale sprawdzają się przy szybkim przeładunku elementów stalowych, natomiast w przypadku niektórych ładunków lepszym rozwiązaniem mogą być specjalistyczne uchwyty mechaniczne lub zawiesia.
Sprawdź podobne wpisy
mgr inż. Tomasz Malinowski
Praktyk przemysłu z wieloletnim doświadczeniem w koordynacji i optymalizacji procesów produkcyjnych. Łączy wiedzę techniczną z podejściem analitycznym i organizacyjnym, koncentrując się na zwiększaniu efektywności, jakości oraz bezpieczeństwa operacyjnego. Autor publikacji branżowych z zakresu produkcji i zarządzania procesami.
