Solenoizii sunt componente simple care pot fi utilizate pentru diverse aplicații. Numele de solenoid este derivat din cuvântul grecesc „Solen” care înseamnă un canal sau o conductă. Solenoizii sunt utilizați atât în echipamentele de uz casnic, cât și în cele industriale, sunt disponibile în diferite modele, fiecare dintre ele având propriile aplicații specifice. Deși aplicația se schimbă, principiul lor de funcționare rămâne întotdeauna același. Aici vom discuta despre funcționarea solenoidului și despre diferitele tipuri de solenoizi.
Ce este un solenoid?
Un solenoid este o bucată lungă de sârmă care este înfășurată în formă de bobină. Când curentul electric trece prin bobină creează un câmp magnetic relativ uniform în interiorul bobinei.
Solenoidul poate crea un câmp magnetic din curent electric și acest câmp magnetic poate fi utilizat pentru a genera o mișcare liniară cu ajutorul unui miez metalic. Acest dispozitiv simplu poate fi utilizat ca electromagnet, ca inductor sau ca antenă de recepție fără fir în miniatură într-un circuit.
Principiul de lucru al solenoidului
Solenoidul funcționează pur și simplu pe principiul „electromagnetismului”. Când fluxul de curent prin câmpul magnetic al bobinei este generat în el, dacă plasați un miez metalic în interiorul bobinei, liniile magnetice de flux sunt concentrate pe miez, ceea ce crește inducția bobinei în comparație cu miezul de aer. Acest concept de inducție electromagnetică a fost mai elaborat în proiectul nostru anterior de bobină Tesla.
Cea mai mare parte a fluxului este concentrată doar pe miez, în timp ce o parte din flux apare la capetele bobinei și o cantitate mică de flux apare în afara bobinei.
Puterea magnetică a solenoidului poate fi mărită prin creșterea densității rotațiilor sau prin creșterea debitului de curent în bobină.
La fel ca toți ceilalți magneți, solenoidul activat are atât poli pozitivi, cât și poli negativi, prin care un obiect poate fi atras sau respins.
Tipuri de solenoizi
Există diferite tipuri de solenoizi disponibili pe piață, clasificarea se face în funcție de material, proiectare și funcție.
- AC- Solenoid laminat
- Solenoid cadru DC- C
- Solenoid cadru DC- D
- Solenoid liniar
- Solenoid rotativ
Solenoid laminat AC
Solenoidul laminat AC constă dintr-un miez metalic și o bobină de sârmă. Miezul este construit cu un metal laminat pentru a reduce curentul vagabond, ceea ce ajută la îmbunătățirea performanței solenoidului.
Un solenoid de curent alternativ are un avantaj special, deoarece poate oferi o cantitate mare de forță în prima cursă. Acest lucru se datorează faptului că au un curent de intrare (un curent instantaneu de intrare ridicat tras de o sursă de alimentare sau de un echipament electric la pornire). Sunt capabili să folosească mai multe curse decât un solenoid laminat de curent continuu.
Sunt disponibile în diferite configurații și game și produc un sunet curat atunci când sunt în funcțiune.
Un solenoid laminat de curent alternativ poate fi utilizat într-o varietate de echipamente care necesită acțiuni imediate, cum ar fi echipamente medicale, încuietori, vehicule, echipamente industriale, imprimante și în unele aparate de uz casnic.
Solenoid DC-cadru
Cadrul C se referă la proiectarea solenoidului. Solenoidul DC C-Frame are doar un cadru în forma literei C care este acoperit în jurul bobinei.
Solenoidul C-Frame DC este utilizat în mai multe aplicații de zi cu zi, datorită funcționării mai controlate a cursei. Deși se spune că este configurație DC, dar pot fi utilizate și în echipamente concepute pentru alimentarea cu curent alternativ.
Sursa imaginii:
Acest tip de solenoid este utilizat în principal în mașini de jocuri, obloane fotografice, scanere, întrerupătoare de circuit, contoare de monede și schimbătoare de facturi.
Solenoid DC-cadru
Acest tip de solenoid are un cadru din două piese care acoperă bobinele. Acestea au funcții similare cu cele ale unui solenoid cu cadru C, prin urmare, cadrul D poate fi utilizat și cu curent alternativ și are o operație de cursă controlată.
DC D-frame solenoidul este utilizat atât pentru aplicațiile convenționale și medicale, cum ar fi mașinile de joc, mașini de ATM si de sange si gaz Analyzer.
Solenoid liniar
Solenoizii liniari sunt mai cunoscuți în rândul oamenilor. Acesta constă dintr-o bobină de sârmă care este înfășurată în jurul unui miez metalic mobil care ne ajută să aplicăm forța de tragere sau împingere pe un dispozitiv mecanic.
Acest tip de solenoizi este utilizat în principal pe dispozitivele de pornire. Acest mecanism de comutare ajută la finalizarea unui circuit și permite curentului să curgă complet un mecanism.
Cele solenoizii liniare sunt utilizate în special în automatizare și grad ridicat de siguranță a mecanismelor de uși și demaroare de mașini și biciclete.
Solenoid rotativ
Un solenoid rotativ este un tip unic de solenoid care este utilizat pentru diverse aplicații în care este nevoie de un proces automat de control ușor. Funcționează pe același principiu ca și celelalte solenoide și are aceleași elemente, o bobină și un miez, dar au o funcționare diferită.
Miezul metalic este montat pe un disc și are mici caneluri sub el, dimensiunea canelurilor se potrivește exact cu fantele din corpul solenoidului. De asemenea, are rulmenți cu bile pentru a face mișcare ușoară.
Când solenoidul este declanșat, miezul este tras în corpul solenoidului și miezul discului începe să se rotească. Această configurație va avea un loc de primăvară între miez și corpul solenoidului. Odată ce sursa de alimentare este detașată, arcul împinge miezul discului în poziția inițială.
Solenoidul rotativ este mai robust în comparație cu toate celelalte tipuri de solenoizi. Au fost inițial concepute doar pentru mecanismele de apărare, dar în zilele noastre le veți putea găsi în multe mecanisme industriale automatizate, cum ar fi laserul și obturatorul.
Concluzie
Acum știți despre solenoizi, principiul de funcționare și diferitele tipuri de solenoizi disponibile pe piață. Solenoizii sunt soluția simplă și eficientă pentru controlul supapelor și a întrerupătoarelor electromagnetice sau a blocărilor mecanice.
Principiul lor de funcționare și răspunsul instantaneu le-au făcut o soluție mai bună pentru aplicații care au nevoie de o cantitate mare de energie într-un spațiu mic și unde este nevoie de o operare rapidă, consecventă și robustă.
Iată câteva aplicații care utilizează solenoid împreună cu circuitul său driver:
- Circuitul driverului solenoidului
- Cum se controlează o electrovalvă cu Arduino
- Distribuitor automat de apă folosind Arduino
Acum știi totul despre solenoid, deci poți începe să implementezi cunoștințele cu creativitatea ta pentru a profita de proprietățile solenoidului pentru a-ți crea următoarea invenție.