Was ist ein Wechselstrommagnet?
Der Begriff Wechselstrommagnet bezieht sich auf Magnete, die bei Anlegen einer Wechselspannung funktionieren. Eine Magnetspule ist ein spiralförmig gewickelter Leiter aus Kupfer und anderen Materialien, der Elektrizität leitet, und wird allgemein als Spule bezeichnet.
Während eine Spule im Allgemeinen als Spule bezeichnet wird, z. B. eine flache oder dreidimensionale Spule, wird eine spiralförmig gewickelte Spule als Magnetspule oder kurz als Solenoid bezeichnet.
Anwendungen von Wechselstrommagneten
Die häufigste Anwendung für Wechselstrommagnete sind Magnetventile. Magnetventile werden so bezeichnet, da sie immer eine Magnetspule in ihrer Konstruktion verwenden.
Magnetventile werden hauptsächlich in Ventilen verwendet, die Flüssigkeiten wie Wasser oder Öl stoppen oder durchströmen oder die Richtung des Flüssigkeitsstroms umschalten, auch bekannt als 2-Wege- oder 3-Wege-Ventile, und werden am häufigsten in verschiedenen Stellantrieben für den Einsatz in Fahrzeugen und in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Klimaanlagen und Wärmepumpen-Wasserheizungen verwendet, die einen Flüssigkeits-Kälte-Wärme-Zyklus verwenden. Im Haushalt werden sie in Kühlschränken, Klimaanlagen, Wärmepumpen-Wassererhitzern und anderen Geräten eingesetzt, die den Kälte-Wärme-Kreislauf nutzen.
Funktionsweise von Wechselstrommagneten
Die Funktonsweise von Wechselstrommagneten beruht auf der Kraft, die durch einen elektrischen Strom und ein Magnetfeld erzeugt wird. Diese Beziehung zwischen Strom, Magnetfeld und Kraft wird auch durch Elektromagnete und die elektromotorische Kraft erklärt, die durch elektromagnetische Induktionserscheinungen erzeugt wird.
Die meisten von uns haben schon einmal von diesem Prinzip gehört, das sich aus dem berühmtesten Gesetz über Elektrizität, Magnetfelder und Kräfte ableitet, der Flemingschen Regel der linken Hand, dem ersten Gesetz, das man in der Physik über elektromagnetische Kräfte lernt.
Um es im Detail zu erklären: Das Prinzip besagt, dass, wenn Mittelfinger, Zeigefinger und Daumen der linken Hand in einer spiralförmigen Spule im rechten Winkel zueinander stehen, ein Strom (Spule) in Richtung Mittelfinger fließt und ein magnetischer Fluss (Eisenkern oder Magnet) in Richtung Zeigefinger entsteht, eine Kraft in Richtung Daumen erzeugt wird.
Dieses physikalische Phänomen, dass sich der Eisenkern durch Umschalten der Stromrichtung und Ein- und Ausschalten der Stromversorgung bewegt, wird in Aktoren wie verschiedenen Magnetventilen genutzt. Flemings Linke-Hand-Regel ist eigentlich ein Prinzip, das allen elektrischen Aktuatoren, einschließlich Motoren und Magnetventilen, gemeinsam ist.
Das Gegenteil von Flemings rechter Regel ist übrigens das Gesetz des Generators, der eine von außen zugeführte Kraft in Elektrizität umwandelt. In jedem Fall beruht es auf der elektromagnetischen Induktion, die besagt, dass eine Kraft durch Elektrizität und ein Magnetfeld erzeugt wird.
Arten von Solenoiden
Wie oben erläutert, handelt es sich bei einer Wechselstrommagnete um eine spiralförmig gewickelte Spule, bei der die angelegte Kraft durch das Gesetz der elektromagnetischen Induktion in eine Antriebskraft für den mechanischen Antrieb im Eisenkern umgewandelt wird.
1. Wechselstrommagnete
- Der durch Wechselstrom verursachte Einschaltstrom neigt zum Auftreten und das erzeugte Geräusch ist relativ hoch
- Starker Zug auf den beweglichen Eisenkern (Plunger) während des Einschaltstroms, was zu Stabilitätsproblemen führt
- Der Magnet selbst hat hervorragende Eigenschaften wie Betriebsgeschwindigkeit und Zugkraft
2. Gleichstrommagnet
- Konstanter Stromwert und stabiler Betrieb
- Im Gegensatz zu Wechselstrommagneten gibt es keinen
- Einschaltstrom und die Geräuschentwicklung ist relativ gering
Der Magnet selbst hat aufgrund der langsamen Betriebsgeschwindigkeit, des geringen Stroms und der Anzugskraft des Ankers schlechtere Eigenschaften als Wechselstrommagnete.
Daher wird bei der Auswahl eines Magneten aufgrund seiner Eigenschaften ein Wechselstrommagnet verwendet, der jedoch bei übermäßiger Belastung durchbrennen kann, so dass Sicherheitsmaßnahmen wie Thermosicherungen und Überstromschutzschaltungen in Betracht gezogen werden müssen.
Je nach Betriebsart des beweglichen Eisenkerns (Plunger) werden Magnete auch in Druckmagnete (die den Eisenkern aus der Spule herausdrücken) und Zugmagnete (die den Eisenkern in die Spule hineinziehen) unterteilt. Es gibt auch Push-Pull-Typen, die beide Betriebsarten beherrschen.
Eine charakteristische Art von Magneten ist der selbsthaltende Typ, der Permanentmagnete verwendet, um die Position des Ankers zu fixieren. Dieser Typ eignet sich für Anwendungen, bei denen der Stromverbrauch minimiert werden muss (z. B. bei batteriebetriebenen Geräten), da nur in dem Moment Strom zugeführt werden muss, in dem der Anker bewegt wird, und während der Haltezeit kein Strom erforderlich ist.
Magnete sind in einer Vielzahl von Spezifikationen erhältlich, und es ist wichtig, dass Sie die Spezifikationen für Ihre Anwendung sorgfältig prüfen, bevor Sie einen Magneten auswählen.