Solenoïde 101 Elektromagneten versus elektromotoren: een gids met de belangrijkste verschillen

Inhoudsopgave

Vraag nu een gratis offerte aan!
Contactformulier

Elektromagneten versus elektromotoren: de belangrijkste verschillen uitgelegd

Hoofdstuk 1: Inleiding van elektromagneten versus elektrische motoren

Tot de meest gebruikte elektromagnetische apparaten in industriële automatisering, consumentenelektronica, medische apparatuur en productiemachines behoren elektromagneten en elektromotoren. Beide apparaten werken op basis van elektriciteit en magnetische velden. De doelen van deze twee technologieën zijn echter zeer verschillend. Een elektromagneet zet elektriciteit om in een magnetisch veld dat aan en uit kan worden geschakeld. Een elektromotor zet elektriciteit om in roterende mechanische beweging.

De structuren van beide apparaten bevatten spoelen en magnetische materialen; daarom verwarren veel ingenieurs, inkopers en productontwerpers deze twee technologieën. Het onderscheid ertussen speelt echter een belangrijke rol bij het kiezen van het juiste onderdeel voor een project.

In deze handleiding over elektromagneten en elektromotoren worden de werkingsprincipes, structuren, toepassingen, voordelen, nadelen en tips voor het kiezen van een geschikt onderdeel voor uw project besproken.

Hoofdstuk 2: Wat is een elektromagneet?

Elektromagneten zijn magneten die alleen werken als er stroom door hun spoel loopt, waardoor een magnetisch veld ontstaat. Elektromagneten kunnen direct aan- en uitgeschakeld worden (in tegenstelling tot permanente magneten, wat niet mogelijk is). Daarom zijn ze ideaal voor geautomatiseerde besturingssystemen.

De magnetische kracht is afhankelijk van:

Aantal windingen van de draad

Stroom die door de spoel loopt

Inhoud van de kern

Lucht ruimte

Aangeleverde spanning

Elektromagneten worden veelvuldig gebruikt in:

Solenoids

Elektromagnetisch slot

Magneten om te tillen

Industriële actuatoren

Medische apparatuur

Sorteerapparatuur

Hoofdstuk 3: Wat is een elektromotor?

Een elektromotor is een elektromechanisch apparaat dat elektrische energie omzet in continue mechanische rotatie-energie.

In tegenstelling tot een elektromagneet produceert een elektromotor roterende magnetische velden die een as aandrijven.

Elektromotoren worden veel gebruikt in:

Ventilatoren en pompen

Transportsysteem

CNC machine

robots

Elektrische auto's

Huishoudelijke apparaten

Hoofdstuk 4: Hoe werken elektromagneten?

Hoe werkt een elektromagneet?

4.1 Het werkingsprincipe van een elektromagneet berust op de wet van Ampère.

Door een elektrische stroom door een koperen spoel te leiden, wekken we een magnetisch veld op rond de geleider.

Het magnetische veld wordt aanzienlijk versterkt door de aanwezigheid van een zachte ijzeren kern. De magnetische permeabiliteit van ijzer is hoog.

Als de stroom uitvalt:

Het magnetische veld verdwijnt.

De zwaartekracht of de veer zorgt ervoor dat de zuiger of het aangetrokken object terugkeert naar zijn oorspronkelijke positie.

Door de eenvoudige aan/uit-bediening zijn elektromagneten uitstekend geschikt voor lineaire aandrijving.

4.2 componenten

Behuizing

Ontstopper (indien aanwezig)

Koperen spoel

Zachte ijzeren kern

Lente (indien aanwezig)

4.3 Gemanipuleerd door de magnetische kracht

Actueel

Voltage

Weerstand van de spoel

Luchtgat

Aantal beurten

Hoofdstuk 5: Werkingsprincipe van elektromotoren

Elektromotoren werken volgens het principe van de Lorentz-kracht.

De kracht ontstaat doordat er stroom door de spoelen in het magnetische veld loopt.

De wisselwerking tussen de magnetische velden van de stator en de rotor produceert een constant rotatiekoppel.

De commutatie vindt op verschillende manieren plaats, afhankelijk van het type motor:

Verf kwasten

Elektronische regeleenheid

Frequentieregeling van wisselstroom

Elektromotoren produceren niet alleen een trekkracht, maar ze draaien ook continu.

Primaire uitvoer

Snelheid

Koppel

Mechanische energie

Industriële toepassingen

Toepassingen van een elektromagneet

Er is vrijwel geen automatiseringssysteem te vinden waar geen behoefte is aan gecontroleerde lineaire beweging of magnetische fixatie; daarom worden elektromagneten veelvuldig voor deze doeleinden gebruikt.

Voorbeelden van typische toepassingen zijn:

Elektromechanische kleppen

Deursloten

Geldautomaten

Textielmachines

Medische analyseapparatuur

Verpakkingsmachines

Sorteersystemen

Automatiseringsindustrie

Magnetische liften

Brandstofinjectiesystemen

Actuatoren voor auto's

De reactietijd van milliseconden maakt elektromagneten ideaal voor snel schakelen.

Hoofdstuk 6: Elektromagneten versus elektromotoren: structuur en kenmerken

6.1 Structuurvergelijking

Bestanddeel Elektromagneet Elektrische motor
Spoel Ja Ja
Ijzeren kern Ja Ja
Permanente magneet optioneel Vaak
Rotor Nee Ja
Schacht Nee Ja
Lagers Nee Ja
Commutator Nee Soms
Beweging Lineaire aantrekking Continue rotatie
Controller Eenvoudig aan/uit zetten Snelheids- en koppelregeling

Elektromotoren hebben aanzienlijk meer mechanische onderdelen dan elektromagneten.

6.2-functie Vergelijk

Kenmerk Elektromagneet Elektrische motor
Doel Creëer magnetische kracht Creëer een roterende beweging
uitgang Trekken, vasthouden, duwen Rotatie
Beweging Lineair Draaiend
antwoord Extreem snel Snel
Controleer: Eenvoudig Complexer
Energieconversie Elektrisch → Magnetisch Elektrotechniek → Mechanica
Onderhoud Heel laag Gemiddeld
Levensduur Erg lang Hangt af van lagers
Kosten Lagere Hoger

 Hoofdstuk 7: Toepassingen van elektromotoren

Toepassingen van elektromotoren

Om een ​​continue mechanische beweging te verkrijgen, worden elektromotoren gebruikt.

Elektromotoren worden veelvuldig gebruikt in de volgende sectoren:

Productie

Verwarming, ventilatie, airconditioning en koeling

Robotische landbouwmachines

Elektrische voertuigen Elektrische voertuigen

LUCHT- EN RUIMTEVAART

Huishoudartikelen verhuur

Waterpompen

Lopende banden.

Werktuigmachines

Compressoren &

Elektromotoren leveren een continu koppel en hebben een hoog mechanisch rendement, zelfs bij langdurig gebruik.

Hoofdstuk 8: Voordelen van elektromagneten

Eenvoudige constructie

Goedkope productiekosten

Snelle reactietijd

Eenvoudige AAN/UIT-bediening

Hoge betrouwbaarheid

Compact formaat

Weinig verzorging nodig

Lang leven

Eenvoudige integratie met automatiseringssystemen

Hoge klemkracht voor dit formaat.

Hoofdstuk 9: Nadelen van elektromagneten

Kan geen continue rotatie uitvoeren

Hoe groter de slag, hoe kleiner de kracht.

Continue energieverbruik en warmteopwekking

Tijdig voor grote strijdkrachten

Korte reisafstand

Verlies van houdkracht bij stroomuitval (tenzij er sprake is van een vergrendelingsmechanisme).

Hoofdstuk 10: Voordelen van elektromotoren

Onbeperkte beweging

Hoog rendement

Hoge koppelproductie

Frequentieregelaar

Lange levensduur

Uitstekend geschikt voor zware toepassingen

Volledig assortiment maten

Bewezen technologie

Goede, automatiseringsvriendelijke eigenschappen

Hoofdstuk 11: Nadelen van elektromotoren

duurder

Grote maat

Slijtage

Lagers hebben onderhoud nodig.

Complexere besturingscircuits

Hogere aankoopprijs

Trillingen en geluiden

Hoofdstuk 12: Wat is het verschil in levensduur tussen elektromagneten en elektromotoren?

levensduur van elektromagneten versus elektromotoren

Elektromagneten en elektromotoren hebben verschillende mechanische structuren en daardoor ook een verschillende levensduur. Elektromagneten gaan over het algemeen langer mee, omdat ze weinig tot geen bewegende onderdelen hebben, terwijl elektromotoren slijtage vertonen aan lagers, borstels (bij borstelmotoren) en andere mechanische onderdelen.

12.1 Waarom gaan elektromagneten langer mee?

Elektromagneten zijn relatief eenvoudige apparaten die bestaan ​​uit:
Koperdraadspoel, ijzeren kern, behuizing, optionele plunjer en terugslagveer.
Er is weinig mechanische slijtage omdat er geen constant roterende onderdelen zijn. Bij een correct ontwerp en gebruik binnen de nominale bedrijfscyclus en temperatuurlimieten zijn de belangrijkste oorzaken van storingen:
Isolatiebreuk in de spoel Oververhitting Corrosie
Mechanische vermoeidheid van de terugveer (indien aanwezig)
Slijtage van de zuiger bij hoge cycli

Industriële magneetventielen hebben bijvoorbeeld vaak de volgende specificaties:
Standaardmodellen: 500,000 tot 5,000,000 cycli.
10 miljoen tot meer dan 100 miljoen cycli voor hoogwaardige ontwerpen met geoptimaliseerde materialen en smering.
Elektromagneten, die door anderen worden bediend, hebben vrijwel geen bewegende onderdelen en kunnen betrouwbaar meer dan 20 jaar meegaan.

12.2 Hoe slijten elektromotoren?

Elektromotoren hebben veel meer bewegende onderdelen, zoals:
Rotoraslagers Koelventilator Koppelingen Afdichtingen
Borstels en commutator (voor gelijkstroommotoren met borstels)
Deze onderdelen worden continu blootgesteld aan wrijving, trillingen en temperatuurschommelingen, waardoor de levensduur geleidelijk afneemt.

12.3 Factoren die de levensduur beïnvloeden

Elektromagneten en elektromotoren worden onder dezelfde bedrijfsomstandigheden beïnvloed:
Bedrijfscyclus (Omgevingsluchttemperatuur Spanningsstabiliteit)
Bedrijfsstroom (werkstroom)
Koelprestaties
Laadcondities
Blootstelling aan stof en vocht
Trilling van corrosie
Installatie en onderhoud

Er zijn geen bewegende onderdelen, wat betekent dat de elektromagneten minimale mechanische slijtage ondervinden. Bij een correct ontwerp en binnen de door de fabrikant vastgestelde bedrijfsparameters zijn de meest voorkomende oorzaken van storingen:

12.4 Levensduurvergelijking

Kenmerk elektromagneten Elektromotoren
Typische levensduur 5–20+ jaar 5–15+ jaar
Operationele cycli 500,000 tot meer dan 100 miljoen cycli (afhankelijk van het ontwerp) 10,000–60,000 bedrijfsuren (typische industriële motoren)
Bewegende onderdelen Alleen optionele plunjer Rotor, as, lagers, koelventilator
Mechanische slijtage Heel laag Gemiddeld
Onderhoud minimaal Regelmatig smeren en inspecteren van de lagers
Belangrijkste faalmodus Veroudering of oververhitting van de spoelisolatie Lagerslijtage, veroudering van de isolatie, borstelslijtage (indien van toepassing)

Hoofdstuk 13: Elektromagneten of elektromotoren: welke te kiezen?

De keuze voor het juiste apparaat hangt af van de gewenste beweging, kracht, snelheid en bedrijfsomstandigheden.

13.1 Wanneer kies je een elektromagneet?

Er moet sprake zijn van lineaire beweging.

Directe aan/uit-regeling nodig.

Het is nodig om het object vast te pakken of los te laten.

De ruimte is beperkt.

Het onderhoud moet minimaal zijn.

De prijs is de belangrijkste factor.

Typische voorbeelden zijn:

Magneetventielen *

Deursloten

Geautomatiseerde verkoopautomaten

Medische instrumenten.

Sorteermachines

13.2 Wanneer kies je voor een elektromotor?

Continue rotatie is noodzakelijk.

Het moet op hoge snelheid werken.

Het is nodig om mechanische kracht over te brengen.

Het koppel is hoog.

De operationele cycli zullen naar verwachting lang zijn.

Typische voorbeelden zijn:

Ventilatoren Pompen

Transportsystemen

Robotics

Elektrische motorvoertuigen

Industriële machines

Checklist voor projectselectie

13.3 Voordat u een elektromagneet of elektromotor kiest, beantwoordt u de volgende vragen:

✔ Is er sprake van lineaire of roterende beweging?

✔ Welke kracht of welk koppel is nodig?

✔ Hoe lang werkt het apparaat na één keer opladen?

✔ Wat is de bron van de geleverde spanning (gelijkstroom of wisselstroom)?

Wil je snelheidsregeling?

✔ Wat is de toelaatbare temperatuurstijging?

✔ Welke inschakelduur is nodig (10%, 25%, 50% of 100%)?

Aan welke omgevingsomstandigheden (stof, vochtigheid, trillingen) zal het apparaat worden blootgesteld?

✔ Hoeveel ruimte heb ik voor de installatie?

✔ Wat is het budget van het project?

De juiste keuze van de apparatuur in de ontwerpfase zal de onderhoudskosten verlagen, de systeemefficiëntie verbeteren en de levensduur van de apparatuur verlengen.

Hoofdstuk 14: Elektromagneten en elektromotoren - Toekomstige trends

Beide technologieën worden voortdurend verbeterd dankzij vooruitgang in materialen, elektronica en productieprocessen.

Recente ontwikkelingen zijn:

Borstelloze motoren met een hoog rendement

Slimme elektromagneten met geïntegreerde sensoren

Motorbesturingssystemen gebaseerd op kunstmatige intelligentie

Permanente magneten zonder zeldzame aardmetalen

Geminiaturiseerde actuatoren voor medische apparaten

Industriële automatisering hoge snelheid

Elektromagnetische oplossingen voor energie-efficiëntie

Voorspellend onderhoud en integratie van Industrie 4.0

Naarmate fabrieken slimmer en beter verbonden worden, blijven elektromagneten en elektromotoren onmisbare elementen van industriële automatisering.

Hoofdstuk 15: Veelgestelde vragen over Elektromagneten versus elektromotoren

AQs-on-Electromagnets-vs.-Electric-Motors

1. Wat is het verschil tussen een elektromotor en een elektromagneet?

Een elektromagneet is een apparaat dat een regelbaar magnetisch veld produceert om een ​​object aan te trekken of vast te houden. Een elektromotor is een apparaat dat elektrische energie omzet in de continue rotatie van een as.

2. Kan ik een elektromotor vervangen door een elektromagneet?

Nee. Een elektromagneet produceert een lineaire magnetische kracht, een elektromotor produceert een continue roterende beweging.

3. Welk apparaat verbruikt meer stroom?

Elektromotoren verbruiken doorgaans meer energie omdat ze continue mechanische beweging produceren. Elektromagneten hebben meestal alleen energie nodig wanneer ze bekrachtigd zijn (hoewel er ook ontwerpen bestaan ​​voor continu gebruik met een aanzienlijk energieverbruik).

4. Zijn elektromagneten betrouwbaar?

Elektromagneten zijn zeer betrouwbaar en vereisen weinig onderhoud, omdat ze uit weinig bewegende onderdelen bestaan.

5. Welke is beter geschikt voor industriële automatisering?

Het hangt af van de toepassing. Elektromagneten zijn ideaal voor schakelen, vergrendelen en aandrijven. Elektromotoren zijn uitstekend geschikt voor het aandrijven van roterende machines.

6. Kunnen elektromagneten continu van stroom worden voorzien?

Ja, als ze een inschakelduur van 100% hebben en voorzien zijn van een goede warmteafvoer.

7. Welke industrieën gebruiken elektromagneten en elektromotoren?

Deze twee technologieën worden veelvuldig samen gebruikt in de automobielindustrie, robotica, verpakking, medische apparatuur, fabrieksautomatisering, lucht- en ruimtevaart, logistiek en de maakindustrie.

8. Hoe kies ik de juiste oplossing voor mijn project?

Bepaal eerst de gewenste beweging (lineair of roterend), kracht of koppel, inschakelduur, voeding, bedrijfsomgeving en beschikbare installatieruimte. Deze factoren bepalen of u een elektromagneet of een elektromotor moet kiezen.

Hoofdstuk 16: Conclusie

Hoewel elektromagneten en elektromotoren gebaseerd zijn op elektromagnetische principes, zijn ze ontworpen voor zeer verschillende doeleinden. Elektromagneten produceren een regelbaar magnetisch veld voor lineaire beweging, vasthouden of schakelen. Elektromagneten zijn perfect voor solenoïden, kleppen, sloten en automatiseringssystemen. Elektromotoren zetten elektrische energie om in de continue rotatie van de as. Ze worden gebruikt voor het aandrijven van industriële machines, transportsystemen, elektrische voertuigen en huishoudelijke apparaten.

De keuze tussen elektromagneten en elektromotoren wordt uiteindelijk bepaald door de eisen die uw toepassing aan de beweging stelt.

Foto van Michael Wen

Michael Wen

Michael Wen is senior elektromagnetisch ingenieur bij Weilong Technology. Hij is met name geïnteresseerd in toepassingen van solenoïden in automatisering, medische producten en automaten, en schrijft artikelen over de toepassingen van solenoïden en solenoïdeventielen.

Welkom om deze pagina te delen:

Gerelateerde Producten

Gerelateerd nieuws

Hoofdstuk 1: Inleiding Magnetische kracht is een van de belangrijkste krachten die in de moderne elektriciteit en mechanica worden gebruikt. […]

Hoofdstuk 1: Inleiding: Het belang van het kiezen van de juiste solenoïdefabrikant. Het kiezen van de juiste solenoïdefabrikant is niet zomaar een […]

Deze handleiding helpt de lezer inzicht te krijgen in de werking, typen, selectiecriteria, specificaties en onderhoudsprocedures van elektromagnetische koppelingen en […]

Hoofdstuk 1: Overzicht van de push-pull buisvormige solenoïde De push-pull buisvormige solenoïde is een miniatuur elektromagnetische actuator die lineaire beweging creëert […]

Hoofdstuk 1: Inleiding Elektromagnetische pompen zijn verdringerpompen die werken met behulp van elektromagnetische energie om een ​​nauwkeurige vloeistofstroom te garanderen […]

Hoofdstuk 1: Inleiding tot AC versus DC push-pull solenoïde AC of DC Een push-pull solenoïde is een essentiële actuator in […]

Hoofdstuk 1: Krachtdemping van solenoïden Inleiding Met de toenemende nadruk op precisie en energiebesparing in de hedendaagse industrie, is het voorkomen van krachtdemping van solenoïden […]

De juiste keuze van een DC-industriële magneetklep is noodzakelijk voor optimale werking van automatiserings-, vergrendelings-, medische en industriële apparatuur. […]

Scroll naar boven

Vraag nu een gratis offerte aan!

Contactformulier
Heb je nog vragen, aarzel dan niet om contact op te nemen.
Bedrijfscultuur van Weilong Solenoid Company