Schaltmagnete

Funktionsweise Schaltmagnet

• Schaltmagnete sind elektrische Bauteile, die durch Anlegen einer Spannung ein Magnetfeld erzeugen und dadurch mechanische Bewegungen oder Schaltvorgänge auslösen können.
• Elektromagnetismus: Schaltmagnete nutzen Elektromagnetismus. Eine Spule, in deren Zentrum sich meist ein ferromagnetischer Kern befindet, erzeugt beim Anlegen einer elektrischen Spannung ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld zieht einen beweglichen Anker an, wodurch eine mechanische Bewegung oder ein Schaltvorgang ausgelöst wird.
• Einschaltdauer: Schaltmagnete können für Dauerbetrieb (ED 100%), Kurzzeitbetrieb oder periodischen Betrieb ausgelegt sein. Die Einschaltdauer gibt an, wie lange ein Schaltmagnet eingeschaltet bleiben kann, ohne zu überhitzen. 

Bauformen und Bauarten Schaltmagnet

• Vierkant-Schaltmagnete: Diese Magnete haben einen rechteckigen Querschnitt. Aufgrund ihrer kompakten Bauweise eignen sie sich gut für Anwendungen, bei denen der verfügbare Platz begrenzt ist. Sie lassen sich leicht in der jeweiligen Kundenapplikation befestigen bieten oft eine hohe Effizienz.
• Rund-Schaltmagnete: Diese Magnete haben einen zylindrischen Querschnitt und sind in der Regel kosteneffizienter herzustellen, da werkzeugfallende Gehäusebauteile zum Einsatz kommen können. Die runde Form reduziert den Materialeinsatz. 

Leistungsparameter Schaltmagnet

• Spannung und Strom: Schaltmagnete arbeiten typischerweise mit Gleichstrom (DC) oder Wechselstrom (AC). Die Betriebsspannung und der Betriebsstrom variieren je nach Anwendungsfall.
• Kraft: Die Schaltkräfte eines Schaltmagneten hängen von der Stromstärke, der Anzahl der Windungen in der Spule und der Bauweise des Magnetsystems ab. Übliche Werte können von wenigen Newton bis zu mehreren hundert Newton reichen.
• Hub: Der Hub ist die Wegstrecke, die der Anker zurücklegt. Typische Hublängen liegen im Bereich von wenigen Zehntel Millimetern bis hin zu mehreren Zentimetern.

Aufbau Schaltmagnet

• Gehäuse: Das Gehäuse schützt die inneren Komponenten des Schaltmagneten und ist auch aus ferromagnetischem Material gefertigt. Es kann ein weiteres Gehäuse aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff angebracht werden, abhängig von der Anwendung und den Umgebungsbedingungen.
• Spule: Die Spule besteht in der Regel aus einer Drahtwicklung, in deren Zentrum sich ein magnetisierbarer Kern befindet ist. Der Draht, der für die Spule verwendet wird, ist in der Regel aus einem sehr leitfähigen Material wie Kupfer hergestellt. Die Anzahl der Windungen in der Spule, die Stromstärke und die Form der Spule beeinflussen die Eigenschaften des erzeugten Magnetfeldes
• Anker: Der Anker ist das bewegliche Bauteil, dass im bestromten Zustand des Schaltmagneten den idealen Zustand des Eisenkreises anstrebt, d.h. es minimiert den Arbeitsluftspalt und bewegt sich so auf den Eisenkern zu.
• Eisenkern: Schaltmagnete verwenden meist ferromagnetische Materialien wie Weicheisen für den Kern, um die Magnetfeldstärke im Bereich des Arbeitsluftspaltes zu maximieren.
• Elektrischer Anschluss: Der elektrische Anschluss von Schaltmagneten ist entscheidend für deren zuverlässigen Betrieb und sichere Integration in ein Gesamtsystem. Je nach Anwendung und Bauart gibt es verschiedene Arten von elektrischen Anschlüssen, die bei Schaltmagneten verwendet werden.

Anwendungen Schaltmagnet

• Automobilindustrie: In Verriegelungssystemen, Motormanagement, Getriebesteuerungen, Fahrwerksystemen, Bremsen, Lenkung, etc.
• Medizintechnik: In medizinischen Pumpen, Beatmungsgeräten, Dialysesystemen, Laborausrüstungen, etc.

• Industrielle Automation: In Ventilsteuerungen, Sortieranlagen, Fördertechnik, Roboterarmen, Sicherheitssystemen, etc.
• Haushaltsgeräte: In Waschmaschinen, Geschirrspülern, Kaffeemaschinen, etc.
• Sicherheitstechnik: In Türverriegelungssystemen, Brandschutzsystemen, Zutrittssystemen, automatische Türen und Tore, etc. 

Steuerung und Regelung Schaltmagnet

• Ansteuerung: Schaltmagnete werden oft durch elektronische Treiberschaltungen angesteuert, die ein schnell aufeinanderfolgendes Ein- und Ausschalten ermöglichen. Diese Schaltungen können PWM (Pulsweitenmodulation) verwenden, um die Stromstärke präzise zu regeln.
• Sensorintegration: In einigen Anwendungen sind Schaltmagnete mit Sensoren kombiniert, die die Position des Ankers überwachen, um präzise Bewegungen und Rückmeldungen zu ermöglichen.

Umweltanforderungen Schaltmagnet

• Temperaturbereich: Schaltmagnete sind oft für den Betrieb in einem breiten Temperaturbereich ausgelegt, typischerweise von -40°C bis +150°C oder sogar höher.
• Schutzarten: Je nach Anwendung können Schaltmagnete mit verschiedenen Schutzarten (z. B. IP-Schutzklassen) realisiert sein, um sie vor Staub, Wasser und anderen Umwelteinflüssen zu schützen.