Работа электромагнита в электромагнитном механизме носит циклический характер. Это определяется тем, что якорь электромагнита, используемого в качестве привода, совершает поступательное или вращательное перемещение в ограниченных пределах, следовательно, необходимо обеспечивать его возврат в исходное положение.
Первым этапом рабочего цикла (рис.4.12) является процесс срабатывания электромагнита. Он начинается с момента подачи питания на обмотку электромагнита, когда якорь переходит из своего начального положения в конечное (рис. 4.12, а) и подразделяется на период трогания якоря и период движения.
В период трогания ток в обмотке электромагнита нарастает до , обеспечивающего равенство электромагнитной силы силам, противодействующим движению. После этого якорь приходит в движение. Время трогания , в течение которого ток нарастает до тока трогания, определяется как схемой включения обмотки электромагнита и условиями ее питания, так и параметрами самого электромагнита и его нагрузки.
Для одного и того же электромагнита при разной нагрузке (противодействующих движению силах) время трогания будет различно. Характер движения зависит от соотношения движущих (электромагнитных) и противодействующих сил, а также массы движущихся частей, трения и т. д.
В период движения при срабатывании совершается та работа, которую должен произвести электромагнит. Ток в обмотке электромагнита в процессе движения якоря, как правило, изменяется (кривая 2, рис.4.12, б). Его изменения связаны как с процессом установления тока в обмотке, который имел бы место при неподвижном якоре (кривая 1, рис. 4.12, б), так и возникновением противоЭДС, связанной с движением якоря.
Период движения определяет время движения при срабатывании , которое совместно со временем трогания составляет время срабатывания.
После окончания перемещения якоря следует период включенного состояния, в течение которого система находится в покое, а обмотка остается во включенном состоянии. В начальной стадии этого периода ток в обмотке электромагнита нарастает до установившегося значения (кривая 3, рис. 4.12, б), после чего, если не изменяются напряжение питания и сопротивление обмотки, ток остается неизменным.
Длительность включенного состояния зависит от требований эксплуатации электромагнита. Температура нагрева, которой достигает обмотка электромагнита в процессе включенного состояния, не должна превосходить допустимого значения.
Процесс возврата якоря в исходное состояние, так же как и срабатывание, происходит двумя ступенями. Сначала при отключении обмотки ток спадает до значения тока отпускания , при котором электромагнитная сила становится равной силе, стремящейся возвратить якорь в исходное положение. Длительность этого процесса характеризуется промежутком времени , зависящим от нагрузки, условий отключения обмотки и от задерживающего действия вихревых токов в массивных частях электромагнита и короткозамкнутых контурах, если такие имеются. Перемещение подвижных частей в исходное положение происходит в течение времени , которое зависит от ряда факторов и, в первую очередь, от величины отбрасывающих якорь усилий.
Время отпускания и время движения в процессе возврата составляют время возврата .
Цикл работы электромагнита завершается периодом отключенного состояния, в течение которого обмотка электромагнита остается обесточенной и происходит ее охлаждение.