M bài: CIE 01 14 03 ã Giới thiệu:
2.Nguyên lý hoạt động (cho cả hai loại):
Sự làm việc của nam châm điện dựa trên nguyên tắc điện từ, khi một cuộn dây cĩ N vịng dây quấn đợc bố trí trên mạch từ. Cho dịng điện I đi qua cuộn dây sẽ sinh ra từ trờng, vật liệu sắt từ đặt trong từ trờng đĩ sẽ bị từ hĩa và phân cực tính. Từ thơng xuyên qua vật liệu sắt từ theo đờng khép kín. Theo quy định, chỗ từ thơng đi ra ở vật liệu sắt từ gọi là cực bắc (N), chỗ từ thơng đi vào gọi là cực nam (S).
Hình 3-2 ta thấy, cực tính của vật liệu sắt từ khác dấu với cực tính của cuộn dây nên vật liệu sắt từ bị hút về phía cuộn dây bởi lực hút điện từ F.
22 2 δ i k F =
ở hình 3.1 ta thấy: Nếu lực F đạt giá trị >= lực phản hồi của lị xo, tức là dịng điện I đạt giá trị dịng điện tác động (I = Itd), nắp từ bắt đầu di chuyển về phía thân từ, quá trình di chuyển của nắp từ 2 sẽ cĩ tốc độ tăng dần do khe hở khơng khí (δ) bị giảm đi.
Nếu đổi chiều dịng điện trong cuộn dây thì từ trờng sẽ đổi chiều, vật liệu sắt từ sau khi từ hĩa vẫn cĩ cực tính khác dấu với cực tính của cuộn dây, do đĩ vật liệu sắt từ vẫn bị hút về phía cuộn dây.
Vì vậy, khi lõi từ mang cuộn dây cĩ dịng điện, từ trờng sẽ làm cho nắp bị từ hĩa và hút nắp về phía lõi.
Khi dịng điện trong cuộn dây giảm tới giá trị mà lực F khơng cịn đủ lớn để thắng lực phản hồi của lị xo, nắp từ sẽ bị kéo rời, các mặt cực từ trở về vị trí ban đầu. Giá trị dịng điện mà tại đĩ nắp từ bắt đầu rời mặt cực đợc gọi là dịng điện trở về (Itv), hay dịng điện nhả. Tỷ số: td tv tv I I k = gọi là hệ số trở về.
Nam châm điện đuợc ứng dụng nhiều trong các thiết bị nâng hạ, trong các thiết bị phanh hãm, trong các cơ cấu truyền lực chuyển động (bộ ly hợp).
+ Nam châm điện nâng hạ
Thờng đợc dùng nhiều trong các cần trục, đặc biệt là trong các nhà máy chế tạo cơ khí và luyện kim.
Nam châm điện nâng hạ gồm cĩ cuộn dây đợc quấn trên lõi sắt từ, sau đĩ đ- ợc đổ đầy một lớp nhựa. Mặt cực đợc bắt chặt vào lõi nam châm bằng các bu lơng. Dây dẫn mềm để đa điện áp vào cuộn dây. Phần dới của cuộn dây đợc bảo vệ bằng một vành làm bằng vật liệu khơng dẫn từ (nh thép mangan cao cấp).
Lực nâng của nam châm điện tùy thuộc loại tải trọng cần di chuyển
+ Nam châm điện phanh h m:ã
Thờng đợc dùng để hãm các bộ phận chuyển động của cần trục, trục chính các máy cơng cụ,...Cĩ nhiều kết cấu thiết bị hãm nhng thơng dụng hơn cả là nam châm điện kiểu guốc phanh, kiểu băng, kiểu đĩa. Thờng cĩ hai loại:
- Nam châm điện hãm cĩ hành trình dài. - Nam châm điện cĩ hành trình ngắn.
+ Bộ ly hợp điện từ:
Thờng dùng nam châm điện dịng điện một chiều kết hợp với các đĩa ma sát để làm nhiệm vụ truyền chuyển động quay (bộ ly hợp) hoặc để phanh hãm (dừng chính xác) trong các bộ phận chuyển động của máy cơng cụ. Nĩ đợc chế tạo hai loại: loại một phía và loại ly hợp hai phía.
Bộ ly hợp điện từ đợc sử dụng nhiều trong những năm gần đây để tự động hĩa quá trình điều khiển chạy và dừng các bộ phận cơ khí trong các máy mĩc gia cơng cắt gọt kim loại mà vẫn chỉ dùng một động cơ điện kéo.
Lu ý:
Khi sử dụng bộ ly hợp cần thực hiện kiểm tra định kỳ ba tháng một lần gồm: - Kiểm tra độ mịn của chổi than, vành trợt.
- Kiểm tra cách điện của cuộn dây. - Kiểm tra khe hở khơng khí...
Trờng hợp khơng truyền đợc mơmen quay (cĩ hiện tợng trợt đĩa thép ma sát và làm nĩng đột ngột) thì phải dừng máy ngay và kiểm tra tình trạng phun dầu làm nguội, trị số khe hở khơng khí, tình hình mặt đĩa ma sát,...riêng về khe hở hành trình hút, cần phải theo hớng dẫn của nhà chế tạo.