Силовое действие магнитного поля

Если проводник с током находится в магнитном поле, на него действует электромагнитная сила. Для прямого проводника длиной l в однородном поле:

Максимальная сила возникает, когда проводник перпендикулярен полю. Направление силы определяют по взаимному направлению магнитного поля и тока.

На противоположные стороны рамки с током действуют силы противоположного направления, образуя вращающий момент. Этот принцип лежит в основе электродвигателя: электромагнитная система создаёт вращающий момент на роторе.

Катушка на магнитопроводе создаёт тяговое усилие, которое используется в контакторах, пускателях, реле и соленоидах. При подаче напряжения на катушку якорь притягивается, механически меняя состояние контактов. После снятия напряжения возвратная пружина возвращает механизм.

Тепловой режим катушки зависит от напряжения, частоты, конструкции магнитопровода и положения якоря. Для катушки переменного тока незамкнутый магнитопровод может приводить к повышенному току. Поэтому заклинивший или загрязнённый механизм — не только механическая неисправность, но и причина перегрева катушки.

У контактора электромагнит должен создать силу, достаточную для преодоления пружины и уверенного замыкания магнитопровода. Когда якорь притянут, воздушный зазор минимален и рабочий режим катушки стабилизируется. Если якорю мешает грязь, перекос или износ, зазор остаётся увеличенным: ток катушки переменного тока может возрасти, появляется вибрация и характерный гул.

Поэтому при ремонте контактора оценивают не только сопротивление катушки, но и свободное движение механизма, состояние полюсных поверхностей и соответствие напряжения катушки.