Vergelijking van DC- en AC-solenoïdes

Vergelijken elektromagneten wisselstroom met gelijkstroom elektromagneten. Een dergelijke vergelijking maakt het mogelijk om voor elk van deze typen elektromagneten de geschikte toepassingsgebieden te bepalen.

Trekkracht van elektromagneten

Voor een gegeven dwarsdoorsnede van de polen die de werkluchtspleet vormen, zal de gemiddelde kracht in de AC-elektromagneet de helft zijn van de kracht in de DC-elektromagneet. Dit geldt zowel voor enkelfasige als meerfasige systemen. Met andere woorden, het gebruik van staal in een AC-elektromagneet is minstens 2 keer slechter dan in een DC-elektromagneet.

Een massa elektromagneten

Voor een bepaalde grijpkracht en ankerslag blijkt de wisselstroomelektromagneet een aanzienlijk grotere massa te hebben dan de gelijkstroomelektromagneet, aangezien het nodig is om minstens twee keer zoveel staal te nemen en het volume koper aanzienlijk te vergroten vanwege het feit dat er een bepaald vermogen nodig is.

Minimaal vereist reactief vermogen.Het wordt tijdens de activering verbruikt door een AC-elektromagneet reactief vermogen is uniek gerelateerd aan de hoeveelheid mechanisch werk die van die elektromagneet wordt vereist en kan niet worden verminderd door de grootte ervan te vergroten. Bij gelijkstroom-elektromagneten bestaat zo'n relatie niet, en als de kwestie van de actiesnelheid niet wordt beïnvloed, kan het stroomverbruik worden verminderd met een overeenkomstige toename in grootte.

Snelheid van elektromagneten

AC-elektromagneten zijn fundamenteel sneller dan conventionele DC-elektromagneten. Dit komt door het feit dat hun elektromagnetische tijdconstante gewoonlijk evenredig is met de waarde van één periode van wisselstroom en e. enz. c) de zelfinductie als gevolg van de beweging van het anker is aanzienlijk lager dan de aangelegde spanning.

Bij permanente elektromagneten kan de reactietijd worden verkort door speciale maatregelen, wat neerkomt op het verminderen van de verhouding tussen zelfinductiespanning en aangelegde spanning, het verminderen van wervelstromen, enz. Dit alles leidt uiteindelijk tot een toename van het elektriciteitsverbruik, maar als een algemene regel, voor hetzelfde outputwerk en dezelfde bedrijfstijden, heeft een DC-elektromagneet meestal een lager stroomverbruik dan een AC-elektromagneet.

Effect van wervelstromen

Vanwege de noodzaak om het optreden van overmatige wervelstroomverliezen te voorkomen, moeten de magnetische circuits van wisselstroom-elektromagneten worden gelamineerd of gescheiden, terwijl dit bij gelijkstroom alleen vereist is voor snelle elektromagneten.

Dit ontwerp van het magnetische circuit leidt tot verslechtering van de volumevulling met staal en bepaalt ook vooraf de prismatische vorm van de onderdelen van het magnetische circuit. Dit laatste veroorzaakt een toename van de lengte van de gemiddelde winding van de spoel en leidt tot enkele structurele en technologische nadelen.

De verliezen gaan door wervelstromen, evenals de omkering van de magnetisatie leidt tot een toename van de verwarming van de elektromagneet. Bij gelijkstroom-elektromagneten verdwijnen alle bovenstaande beperkingen.

Toepassingsgebieden van DC- en AC-elektromagneten

In conventionele stationaire industriële installaties gevoed door een wisselstroom (50 Hz) netwerk van voldoende vermogen, vormen veel van de bovengenoemde minpunten geen belemmering voor het gebruik van wisselstroom elektromagneten.

Het hogere reactieve stroomverbruik aan het begin van de klok zal geen significante invloed hebben op andere gebruikers. Als aan het einde van de ankerslag van de elektromagneet de luchtspleten onbeduidend zijn, zal het blindvermogen dat wordt verbruikt bij het trekken aan het anker klein zijn.