a s explicación técnica: electroimanes de accionamiento...se admite una variación de +5% y-10%...

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1-Curva creciente: apropiada para trabajar contra resorte2- Curva horizontal: apropiada para trabajar contra fuerzasconstantes3-Curva decreciente: solo se fabrica bajo demanda.

NOTA: Cuanto mayor sea el valor de las cifras más altaes la protección

DESIGNACIONES:

Disposición del código IP según norma EN60529Grados de protección proporcionados por los envolventes

IP 2 3

Letras código(protección Internacional)

Primera cifra característicaContra ingreso de objetos extraños sólidos(cifras 0 a 6)

Segunda cifra característicaContra penetración de agua(cifras 0 a 8)

Bajo demanda se pueden adaptar nuestros productospara grados de protección diferentes a losespecificados en sus fichas técnicas.

Todos los productos fabricados por NAFSA, cumplen con la Directiva Europea 2006/95/CEE sobre elmaterial eléctrico destinado a utilizarse con determinados límites de tensión.Normas de fabricación aplicadas: DIN VDE0580, UNE-EN 60204-1, NFC79300.

CONCEPTOS BÁSICOS

FUERZA

Fuerza magnética (Fm):Es la fuerza que desarrolla el electroimán, medidaen la dirección de la carrera.

Fuerza útil (Fh):Es la fuerza magnética (Fm) después de sumado orestado el peso del núcleo móvil y restado el resortede retorno.

Fuerza magnética final:Es la fuerza magnética que se obtiene en elelectroimán despues de realizada su carrera contensión nominal.

Fuerza remanenteEs la fuerza remanente que queda después de cortarla corriente.

Fuerza de retorno:Fuerza necesaria para que el núcleo móvil vuelva asu posición inicial, después del corte de corriente.

CARRERA

Carrera magnética (s):Es la distancia recorrida por el núcleo móvil desdesu posición inicial de partida hasta la posición finalde carrera.

Posición inicial (s1):Es la posición en la cual el núcleo móvil comieza sucarrera y a la cual vuelve después de terminado elretorno.

Posición final (s0):Es la posición del núcleo móvil después de finalizadasu carrera, corresponde a la posición de carrera0mm.

Curva característica fuerza magnética-carrera:Es la representación gráfica de la fuerza magnéticaen función de la carrera del núcleo móvil. Sedistinguen tres curvas características en dirección ala posición final (s0).

TENSIÓN, INTENSIDAD Y POTENCIA

Tensión nominal (Un):Es el valor para el que está previsto el funcionaminetodel electroimán. Se admite una variación de +5% y-10% para corriente continua DC. El aumento suponeuna fuerza mayor y un calentamiento de electroimánsuperior, asi como un mayor o menor tiempo derespuesta.

Intensidad nominal (In):Es la intensidad que circula por el bobinado a unatemperatura de 20ºC y a la tensión nominal (Un). Laintensidad en amperios se calcula dividiendo elconsumo (W) indicado en los catálogos entre latensión nominal.

Potencia nominal (Pn) consumida:Es la potencia absorbida por el bobinado a la tensiónnominal y con una temperatura en el bobinado de20ºC. Se calcula multiplicando la tensión nominal(Un) por la intensidad nominal (In). Pn está indicadoen las hojas técnicas.

Te m p e r a t u r a a m b i e n t e m á x i m a d efuncionamiento:55ºC.

Tipos de protección:Protección de las superficies metálicas contra lacorrosión, por tratamiento galvánico. Norma UNE-EN 12329.Protección contra penetración de cuerpos extraños.Normas CEI-IEC 60529 (Código IP).

N A F S A

N A F S A

NA

SA

N A F S A

Explicación técnica: Electroimanes de accionamiento

Electroimanes de accionamiento NAFSA S.L. -(www.nafsa.es) -Tfno: +34 94 453 10 61-Fax: +34 94 625 01 51 -E-mail: [email protected]

1.1Revisión: 1/2012

Carrera "s"S0 S1

Fuer

za "F

m"

F

CICLOS DE FUNCIONAMIENTO

Periodo con tensión:Es el tiempo que transcurre desde que se conectala tensión de excitación hasta que se corta.

Periodo sin tensión:Es el tiempo que transcurre desde que se corta, latensión, hasta que se vuelve a conectar.

Duración de un ciclo:Es la suma de la duración de puesta bajo tensión yla duración del tiempo sin tensión.

Duración de un programa:Es la sucesión de ciclos, constituido por un cicloúnico o por la sucesión de ciclos de diferentesduraciones que se repiten periodicamente.

Ciclo de trabajo:Comprende el movimiento del núcleo móvil desdela posición inicial (s1) a la final(s0) y desde la final ala inicial.

Número de ciclos:Es el número de ciclos de trabajo.

Frecuencia de ciclos:Es el número de ciclos de trabajo por hora.

Factor de marcha (ED%):Es el cociente entre la duración de la conexión y laduración total del ciclo expresado en tanto por ciento.

CONDICIONES DE SERVICIO

Servicio contínuo:La duración de puesta bajo tensión es tan larga quela temperatura de trabajo es alcanzada. Para estetipo de servicio debe seleccionarse electroimanescon factor de marcha ED100%.

Servicio intermitente:En este tipo de servicio los tiempos de conexión yde reposo se alternan en una sucesión regular oirregular. Los tiempos de reposo son tan cortos queel electroimán no llega a enfriarse a su temperaturaambiente.

Servicio de corta duración:La duración de puesta bajo tensión es losuficientemente corta como para que la temperaturade trabajo no pueda ser alcanzada. El tiempo sintensión es de suficiente duración como para que elelectroimán pueda enfriarse y volver a su temperaturaambiente.

Cálculo del factor de marcha (ED%):

N A F S A

NA

SA

N A F S A

Duración del tiempo con tensión Duración del tiempo con tensiónTiempo con tensión + Tiempo sin tensión Duración de un ciclo

ED% = x100 =




ED% = 1 1 + 4

Ejemplo: Tiempo bajo tensión: 1 sg ; Tiempo sin tensión: 4 sg

x 100 = 20% Es conveniente elegir un factor de marcha superior al resultado obtenido,para evitar sobrecalentamiento . Para este ejemplo dependiendo de la fuerzanecesaria se podría elegir un ED% de 25%, 40% o 100%.

TEMPERATURA Y AISLAMIENTOS

Clase térmica de material aislante:Temperatura límite de los materiales empleados en laconstrucción del electroimán. Como norma general seusan aislamientos de clase térmica B (130ºC).Se admite una variación en la temperatura de referenciade 5 K.Bajo demanda algunos modelos se pueden fabricar aclase térmica F o incluso H.

Clasificación de materiales aislantes:

Temperatura de referencia V11 (ºC):Es la temperatura constante del electroimán sin tensión.En determinadas condiciones puede ser diferente de V13.

Temperatura límite inferior V12 (ºC):Es la temperatura más baja permitida para elfuncionamiento del aparato.

Temperatura ambiente al final de la medición V13 (ºC):Es la temperatura media del lugar al final de la medición.

Temperatura ambiente superior V14 (ºC):Es la temperatura ambiente superior permitida para elfuncionamiento del electroimán.

Rango de la temperatura ambiente DV15 (ºC)Diferencia entre temperatura ambiente superior V14 yinferior V15.

Temperatura inicial al comienzo de la medición V16 (ºC):Temperatura ambiente al inicio del trabajo.

Temperatura límite V21 (ºC):Es la máxima temperatura admisible para cadaelectroimán.

Rango de temperatura l ímite DV22 (ºC):Diferencia entre V21 y V12.

Temperatura de trabajo V23 (ºC):Es la temperatura que alcanza el electroimán bajo latensión nominal constante. V23=V13+DV31

Incremento de temperatura DV31 (ºC):Es el aumento de temperatura que existe entre latemperatura ambiente inicial y la que el electroimántiene en el curso de su funcionamiento.

Incremento de temperatura final DV32 (ºC):Es el aumento de temperatura del electroimán porencima de la temperatura ambiente de referencia, debidaa la tensión en el bobinado.

Incremento de temperatura limite DV33 (ºC):Es la máxima temperatura permitida por encima de latemperatura ambiente y la de la bobina, trabajando a latensión nominal.

Diferencia de puntos calientes DV34 (ºC):Es la diferencia entre la temperatura media del bobinadoy la temperatura punta del bobinado.

Gráfica de temperaturas:Las temperaturas se dan en ºC y las diferencias detemperatura en K=5ºC.

OBSERVACIONES:Se considera que se ha llegado al equilibrio,cuando la temperatura se modifica en 60 minutos un máximo de 1K,sino se acuerda otra cosa.CONDICIONES AMBIENTALES DE TRABAJO

Temperatura ambiente:La temperatura ambiente debe ser igual o inferior a40ºC y su valor medio durante 24H no debe pasar de35ºC. El límite inferior para la temperatura no debeexceder de -5ºC.

Altitud:La altitud del lugar de utilización del electroimán nodebe sobrepasar los 1000m sobre el nivel del mar.

Condiciones ambientales:Los electroimanes NAFSA deben protegerse de losambientes que contengan gran cantidad de polvo,suciedad, gases corrosivos, vapores, aire del mar, etc...

Humedad relativa:La humedad de la atmosfera ambiente debe mantenersepor debajo del 50% a una temperatura de 40ºC. Atemperaturas inferiores pueden admitirse humedadesrelativas mas altas, por ejemplo 90% para 20ºC detemperatura. Hay que evitar y prevenir la condensaciónocasional del agua contenida en el ambiente.

Tratamientos contra la corrosión:Los tratamientos superficiales contra la corrosiónempleados por NAFSA pueden variar desde las 25 horashasta las 400 horas en cámara de niebla salina.Electroimanes zincados (resistencia hasta 200 horasen cámara niebla salina) tales como:Serie ER, ERC,ECM, ERD, ERB, ECI y ventosas.Electroimanes en cataforesis o geomet (resistenciahasta 400 horas en cámara niebla salina) tales como:Serie ECH, CU, ECR.Bajo demanda se pueden aplicar otros tratamientos oconfigurarlos de acuerdo a las exigencias de cadaaplicación.

Condiciones especiales de funcionamiento:Si las condicines normales de funcionamiento no sepueden respetar habrá que tomar disposicionesapropiadas, por ejemplo clase de aislamiento superiores,pintura especial, protecciones especiales, etc...La temperatura límite admisible en un aparato dependede la clase térmica a la que pertenecen los aislamientosque entran en la composición del bobinado.

N A F S A

NA

SA

N A F S A

Temperatura límite(Cº) V21

90 105 120 130 155 180 200

Calentamiento (K) límite para Tªambiente de 35 (Cº)

50 65 80 90 115 140 >200

Clase deaislamiento

YAEBFHC




TIPOS DE VENTOSAS

Ventosas electropermanentes con imán incorporado:La atracción y el mantenimiento del material ferromagnético es obtenido por imanes permanentesincorporados en la ventosa, esta no presenta armaduras móviles, es de circuito magnético abierto. Además delos imanes permanentes incorpora una bobina que cuando se excita anula parte del campo magnético del imán,permitiendo soltar la pieza, al cesar la excitación la ventosa recupera su fuerza inicial

Ventosas electromagnéticas:La atracción y el mantenimiento del material ferromagnético es obtenido al excitar la bobina, no presentaarmaduras móviles, es de circuito magnético abierto. Al cesar la excitación la pieza se suelta.

CONCEPTOS BÁSICOS

Ferromagnetismo:Propiedad magnética de los materiales conpermeabilidad mr>>1.Polos magnét icos (Norte =N) (Sur =S).Caras de atracción sobre las que se sujetan losmateriales ferromagnéticos y puntos por los queentra y sale el flujo magnético (F).

Fuerza de mantenimiento (Fm):Es la fuerza perpendicular a las caras de atracciónque se necesita para mantener la pieza atraida. Está indicada en las hojas técnicas y se refiere a latotalidad de la superficie de contacto.

Fuerza de desplazamiento (FL):Es la fuerza paralela a la cara de atracción que senecesita para despegar la pieza atraída. Dependiendo del acabado superficial de la piezaatraída la fuerza (FL) varia entre el 20% y el 35% de(Fm).

Entrehierro (dL):Es la distancia media entre la cara de atracción dela ventosa y la superf ic ie de la piezaferromagnética. La forma y la rugosidad de estasdos superficies así como la de los materiales nomagnéticos que se encuentren entre ellos. (Porejemplo: protecciones galvánicas, esmalte,cascarilla, etc...) determina su valor.

Tensión nominal (Un):Es el valor para el que se ha fabricado el bobinadode la ventosa.

Factor de marcha (ED%):Es el cociente entre la duración de la conexión y laduración total del ciclo de maniobras expresado entanto por ciento. Las ventosas normalizadas estánpreparadas para ED100%.

Todos los productos fabricados por NAFSA, cumplen con la Directiva Europea 2006/95/CE sobre el materialeléctrico destinado a utilizarse con determinados límites de tensión.Normas de fabricación aplicadas: DIN VDE0580, UNE-EN 60204-1, NFC79300.

Remanencia (Br):Es la fuerza con la que la ventosa retiene a la piezaferromagnética después de anular el campomagnético. Su valor aproximado es del 5% de (Fm)según la pieza (tamaño, rugosidad, material, etc...).

Inversión de polaridad:Para anular el magnetismo remanente en la cara deatracción en las ventosas electromagnéticas despuésde cortar la alimentación al bobinado, es necesariouna inversión de polaridad de duración e intensidadlimitada.

Potencia nominal (Pn) consumida:Es el consumo indicado para cada ventosa.

Régimen caliente:Es el aumento de temperatura de la ventosa porencima de la temperatura ambiente de referencia,es debido al consumo del bobinado bajo tensión. Deno indicarse lo contrario la temperatura de referenciase toma 35ºC.

Clase de material aislante:Correspondencia entre el aislamiento del bobinadoy una temperatura límite del material empleado enlos bobinados de las ventosas . Como norma generalse usan aislamientos de clase térmica B (130ºC).

Temperatura ambiente máxima defuncionamiento:55ºC.

Tipos de protección:Protección de las superficies metálicas contra lacorrosión, por tratamiento galvánico. Norma UNE-EN 12329.Protección contra penetración de cuerpos extraños.Normas CEI-IEC 60529 (Código IP).

Duración del tiempo con tensión Duración del tiempo con tensiónTiempo con tensión + Tiempo sin tensión Duración de un cicloED% = x100 =

Cálculo del factor de marcha (ED%):

1.4Electroimanes de accionamiento NAFSA S.L. -(www.nafsa.es) -Tfno: +34 94 453 10 61-Fax: +34 94 625 01 51 -E-mail: [email protected]

Revisión: 1/2012

N A F S A

NA

SAExplicación técnica: Ventosas

Circuito magnético abierto Circuito magnético cerrado por la pieza a mantener

N - S Polos magnéticosdL EntrehierroFm Fuerza de mantenimientoFL Fuerza de desplamiento lateralD Espesor óptimo de la pieza a mantenerF Flujo magnético

Flujo magnético F:Las ventosas generan sobre la superficie demantenimiento un campo magnético entre los polosNorte y Sur.Al aproximar la pieza a mantener el circuito magnéticose cierra por medio de esta, con lo que se aumentael flujo magnético útil F. El número de líneas defuerza por cm2 que atraviesa perpendicularmenteuna superficie es la densidad de flujo tambiénllamado inducción magnética B.

Pieza a mantener y superficie de contacto:La superficie de contacto entre la ventosa y la piezaa mantener es la cara de atracción de la ventosa yla superficie de la pieza a mantener es la que estáen contacto con la cara atracción de la ventosa. Lafuerza de mantenimiento en la superficie de atracciónes prácticamente constante.Es la pieza a mantener, quien en función del tamañode la superficie de contacto y el espesor determinael valor de la máxima fuerza de mantenimiento (Fm).

Material de la pieza a mantener:Los materiales empleados en la fabricación de lasventosas por las que discurre el campo magnéticoson de hierro dulce de alta permeabilidad magnéticaal ser de buena conductividad magnética, lamáxima fuerza de mantenimiento depende entreotros factores de la permeabilidad de la pieza amantener. La estructura interna y la composiciónvaria para los diferentes materiales. Impurezas decarbono, cromo, niquel, manganeso, molibdeno,cobre, plomo, etc... reducen la conductividadmagnética.Las piezas templadas presentan una reducciónadicional de la fuerza de mantenimiento, cuantomayor sea el temple, peor será la conductividadmagnética.

Curvas de imantación de diversos materiales.

Para una intensidad de campo H, determinada porel imán o la bobina de la ventosa, la inducción quese puede alcanzar depende del tipo de material amanipular. B=f(H). Ver figura 2.

Para una misma ventosa las fuerzas demantenimiento varían según las característicasmagnéticas del material que vamos a mantener.Entre otros factores, la inducción de saturación delmaterial determina la fuerza máxima demantenimiento.

Fm

dL

FL

H= intensidad del campo magnético (AV/cm)B= inducción (Teslas)

1.5Electroimanes de accionamiento NAFSA S.L. -(www.nafsa.es) -Tfno: +34 94 453 10 61-Fax: +34 94 625 01 51 -E-mail: [email protected]

Revisión: 1/2012

N A F S A

NA

SAExplicación técnica: Ventosas

Lineas de fuerza

Figura 2

0

1

2

0 50 100 150H (AV/cm)

B (T

esla

)

Armco Telar 57 St37St60 Acero coladoFundición maleable 20MnCr5Hierro colado

Comportamiento del campo magnético y laslíneas de campo en función del espesor de lapieza a mantener

Pieza espesor 0,2mm Pieza espesor 10mm

Figura 2

N S NNN S

a s explicación técnica: electroimanes de accionamiento...se admite una variación de +5% y-10%...

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