В качестве исполнительных механизмов широко применяются электромагнитные приводы, преобразующие энергию электрического тока в поступательное движение рабочего органа. Их называют соленоидными.
В зависимости от конструктивного исполнения, типа и условий применения выходной координатой соленоидных исполнительных механизмов могут быть: для исполнительных механизмов с прямолинейным движением рабочего органа – перемещение, скорость и усилие; для исполнительных механизмов с вращательным движением рабочего органа – угол поворота, частота вращения или развиваемый вращающий момент. За управляющее воздействие принимается электрический сигнал управления на намагничивающей обмотке.
Ходовые электромагниты могут быть
переменного (однофазные и трехфазные)
и постоянного тока. Их основные характеристики – ход якоря, зависимость между перемещением якоря и тяговым усилием,
зависимость между положением якоря (его перемещением) и расходом электроэнергии
и время срабатывания. Эти характеристики зависят от формы магнитопровода,
состоящего из ярма и якоря, расположения намагничивающих обмоток и рода
питающего тока (переменного или постоянного). В зависимости от хода якоря (его
максимального перемещения) различают короткоходовые и длинноходовые электромагниты.
Электромагниты должны отвечать следующим требованиям:
1. Выбираемая конструкция должна соответствовать длине хода, тяговой силе и заданной тяговой характеристике. Для больших тяговых сил и малой длины хода якоря используют короткоходовые, а для небольших тяговых сил и значительных ходов якоря – длинноходовые электромагниты; для больших перемещений якоря – электромагниты с замкнутым цилиндрическим магнитопроводом и квазипостоянной тяговой силой.
2. Для быстродействующих систем необходимо применять электромагниты с шихтованным магнитопроводом, а для замедленных систем – с нешихтованным магнитопроводом и поворотным якорем с массивной медной гильзой.
3. Число циклов срабатывания должно быть меньше допустимого.
4. Быть удобными в эксплуатации и простыми в обслуживании.
Выбор электромагнита осуществляют по напряжению, току и потребляемой мощности. После выбора электромагнита рассчитывают его обмотки на нагрев, считая, что средняя допустимая температура нагрева 85...90°С.
Электромагниты переменного тока при одинаковых совершенных механических работах потребляют электроэнергии больше, чем электромагниты постоянного тока. Так как они потребляют реактивную мощность, а также, у них возникают дополнительные потери в магнитопроводе и короткозамкнутом витке.
Кроме этого, есть отличия и в характере силы тяги электромагнитов переменного тока, так как ток, протекающий по катушке, изменяется по синусоидальному закону, то и магнитный поток также синусоидален. Поэтому электромагнитная сила также изменяется по гармоническому закону. А отсюда - вибрация якоря и шум при работе электромагнита. У электромагнитных механизмов постоянного тока электромагнитный поток создаётся обмоткой постоянного тока и его действие не зависит от направления тока. При тех же затратах электромагнит постоянного тока развивает усилия в два раза выше, чем электромагнит переменного тока.