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Elektromagnete in der Praxis – was sollte der Entwickler beachten?
Dimensionierung
Ein Elektromagnet sollte so ausgelegt werden, dass er zwar die erforderlichen Kräfte sicher aufbringen
kann, dabei aber auch nicht überdimensioniert ist.
Eine Überdimensionierung des Magneten erhöht nicht nur unnötig die Kosten für Beschaffung und
Betrieb (Stromkosten), sondern verringert gleichzeitig auch die mechanische Lebensdauer von
Elektromagnet und damit verbundener Mechanik durch hohe Beschleunigungs- und
Verzögerungskräfte.
Als Faustregel kann gelten, dass die tatsächlich erforderliche Kraft, die der Magnet im
Regelbetriebszustand erbringen muss, mit dem Faktor 1,4 – 1,5 multipliziert in etwa die erforderlichen
Betätigungskraft des Magneten ergibt. Beispiel: Lüftungsklappe öffnen und schließen, gemessene (oder
berechnete) Stellkraft 3,7 N. Die erforderliche Kraft von 3,7 N x 1,4 ergibt den Wert von 5,18 N. Es ist
also die nächst größere verfügbare Type mit einer Stellkraft von 6 N auszuwählen!
Tipp: Sollte die erforderliche Magnetkraft nur für einen kurzen Zeitraum erforderlich sein und hält sich
die Anzahl der Schaltspiele in festgelegten Grenzen, so kann ein Gleichspannungsmagnet nötigenfalls
auch kurzzeitig überbestromt werden. Halten sie in diesem Fall jedoch bitte vorher unbedingt
Rücksprache mit Ihrem Ansprechpartner bei Red Magnetics.
Umgebungsbedingungen
Jeder Elektromagnet ist für bestimmte Temperatur- und Luftfeuchtebedingungen ausgelegt, die der
Spezifikation zu entnehmen sind. Diese Werte dürfen nicht über- oder unterschritten werden, damit es
nicht zu Funktionsstörungen oder Ausfällen kommt.
Wichtig: Der angegebene Spulenwiderstand und die Nennströme beziehen sich im Allgemeinen stets
auf den Wert bei einer Umgebungstemperatur von 20°C. Bei höheren Umgebungstemperaturen und
durch die Eigenerwärmung der Spule (Verlustleistung) steigt auch der ohmsche Widerstand der
Wicklung an. Beim Betrieb mit konstanter Spannung verringert sich dadurch der Strom und die
Leistungsaufnahme, wodurch auch die Betätigungs- und Haltekräfte entsprechend geringer werden.
Tipp: Sicherheitszuschlag, je nach erwarteter Betriebsumgebung, in die Berechnung einkalkulieren
oder DC-Elektromagnete mit Konstantstrom-Ansteuerung betreiben.
Korrosionsschutz
Beim Einsatz in feuchter und/oder korrosiver Umgebung (Hallenbäder, Tunnelbauten, Bergbau,
Chemische Industrie usw.) müssen geeignete Werkstoffe und Oberflächenvergütungen gewählt
werden, damit es nicht vorzeitig zu korrosionsbedingten Ausfällen kommt.
Tipp: Besondere Einsatzbedingungen bereits bei der Auswahl des geeigneten Magneten
berücksichtigen. Nachträgliche Maßnahmen wie Vergießen etc. sind aufwändig und teuer!