Solenoidi so preproste komponente, ki jih lahko uporabimo za različne namene. Ime solenoida izhaja iz grške besede "Solen", kar pomeni kanal ali cev. Solenoidi se uporabljajo tako v domači kot v industrijski opremi, na voljo so v različnih izvedbah, od katerih ima vsak svoje posebne namene. Čeprav se aplikacija spreminja, načelo njihovega dela ostaja vedno enako. Tu bomo razpravljali o delovanju magnetnega ventila in različnih vrstah magnetnega ventila.
Kaj je elektromagnet?
Elektromagnet je dolg kos žice, ki je navit v obliki tuljave. Ko električni tok prehaja skozi tuljavo, ustvari relativno enakomerno magnetno polje znotraj tuljave.
Solenoid lahko ustvari magnetno polje iz električnega toka in to magnetno polje lahko s pomočjo kovinskega jedra ustvari linearno gibanje. Ta preprosta naprava se lahko uporablja kot elektromagnet, induktor ali kot miniaturna brezžična sprejemna antena v vezju.
Načelo elektromagnetnega dela
Elektromagnet preprosto deluje po principu "elektromagnetizma". Ko v njem nastane tok toka skozi magnetno polje tuljave, če v tuljavo postavite kovinsko jedro, se magnetne črte toka koncentrirajo na jedro, kar poveča indukcijo tuljave v primerjavi z zračnim jedrom. Ta koncept elektomagnatske indukcije je bil bolj podrobno opisan v našem prejšnjem projektu Teslove tuljave.
Večina pretoka je koncentrirana samo na jedro, medtem ko se del pretoka pojavi na koncih tuljave, majhna količina pretoka pa zunaj tuljave.
Magnetno moč elektromagneta se lahko poveča s povečanjem gostote zavojih ali s povečanjem toka v tuljavi.
Tako kot vsi drugi magneti ima tudi aktivirani solenoid pozitivni in negativni pol, skozi katerega je mogoče predmet privabiti ali odbiti.
Vrste solenoidov
Na trgu so na voljo različne vrste solenoidov, klasifikacija je narejena na podlagi materiala, zasnove in funkcije.
- AC-laminiran elektromagnet
- Elektromagnet za okvir DC-C
- Elektromagnetni okvir DC-D
- Linearni elektromagnet
- Rotacijski elektromagnet
AC laminiran elektromagnet
Električni elektromagnet, laminiran z izmeničnim tokom, je sestavljen iz kovinskega jedra in tuljave žice. Jedro je izdelano iz laminirane kovine za zmanjšanje zapuščenega toka, kar pomaga izboljšati delovanje magnetnega ventila.
Elektromagnetni ventil z izmeničnim tokom ima posebno prednost, ker lahko v prvem gibu dovede veliko količino sile. To je zato, ker imajo vklopni tok (trenutni visok vhodni tok, ki ga vklopi napajalnik ali električna oprema). Zmorejo več udarcev kot enosmerni elektromagnet, laminiran z enosmernim tokom.
Na voljo so v različnih konfiguracijah in razponih in med delovanjem proizvajajo čist brenčanje.
AC Laminiran ventilskih se lahko uporablja v različne opreme, ki zahtevajo takojšnje ukrepanje, kot so medicinske opreme, ključavnic, vozil, industrijske opreme, tiskalnikov, in v nekaterih aparatov v gospodinjstvu.
DC magnetni magnet C-okvirja
Okvir C se nanaša na zasnovo solenoida. Elektromagnet DC-C-Frame ima le okvir v obliki črke C, ki je prekrit okoli tuljave.
Elektromagnet DC DC-Frame se uporablja v večdnevnih aplikacijah zaradi bolj nadzorovanega delovanja kapi. Čeprav naj bi šlo za enosmerno konfiguracijo, lahko pa se uporabljajo tudi v napravah, zasnovanih za izmenično napajanje.
Vir slike:
Ta vrsta elektromagneta se uporablja predvsem v igralnih avtomatih, fotografskih polknih, optičnih bralnikih, odklopnikih, števcih kovancev in menjalnicah.
DC magnet D-okvirja
Ta vrsta elektromagneta ima dvodelni okvir, ki pokriva tuljave. Imajo podobno funkcijo kot elektromagnet C-okvirja, zato se D-okvir lahko uporablja tudi z izmeničnim tokom in ima nadzorovan hod.
DC D-frame magnetni se uporablja tako za konvencionalne in medicinske aplikacije, kot so igre na igralnih avtomatih, bankomatov in krvi in analizator.
Linearni elektromagnet
Linearni solenoidi so med ljudmi bolj znani. Sestavljen je iz tuljave žice, ki je ovita okoli premičnega kovinskega jedra in nam pomaga, da na mehansko napravo uporabimo vlečno ali potisno silo.
Ta vrsta solenoidov se večinoma uporablja na zagonskih napravah. Ta preklopni mehanizem pomaga pri dokončanju vezja in omogoča, da tok teče skozi mehanizem.
V linearni elektromagneti se uporablja zlasti v avtomatizaciji in izrazito zavarovane mehanizme vrat in zaganjalnikov za avtomobile in kolesa.
Rotacijski elektromagnet
Vrtljivi elektromagnet je edinstvena vrsta elektromagneta, ki se uporablja za različne namene, kjer je potreben enostaven postopek samodejnega krmiljenja. Deluje po enakem principu kot ostali solenoidi in ima enake elemente, tuljavo in jedro, vendar imajo drugačno delovanje.
Kovinsko jedro je nameščeno na disk in ima pod seboj majhne utore. Velikost utorov se natančno ujema z režami na telesu elektromagnetnega polja. Ima tudi kroglične ležaje za lažje gibanje.
Ko se elektromagnet sproži, se jedro potegne v telo solenoida in jedro diska se začne vrteti. Ta nastavitev bo imela vzmet med jedrom in telesom magnetnega ventila. Ko se napajalnik odklopi, vzmet potisne jedro diska v prvotni položaj.
Rotacijski elektromagnetni je bolj robusten v primerjavi z vsemi drugimi vrstami solenoidov. Prvotno so bili zasnovani samo za obrambne mehanizme, danes pa jih boste našli v številnih avtomatiziranih industrijskih mehanizmih, kot sta laser in zaklop.
Zaključek
Zdaj poznate elektromagnete, princip delovanja in različne tipe elektromagnetov, ki so na voljo na trgu. Solenoidi so preprosta in učinkovita rešitev za upravljanje ventilov in elektromagnetnih stikal ali mehanskih blokad.
Zaradi njihovega delovanja in trenutnega odziva so postali boljša rešitev za aplikacije, ki potrebujejo veliko energije v majhnem prostoru in kjer je potrebno hitro, dosledno in zanesljivo delovanje.
Tu je nekaj aplikacij, ki uporabljajo elektromagnet skupaj z gonilnim vezjem:
- Krog elektromagnetnega gonilnika
- Kako upravljati magnetni ventil z Arduino
- Avtomatski razpršilnik vode z uporabo Arduina
Zdaj veste vse o solenoidu, zato lahko znanje začnete izvajati s svojo ustvarjalnostjo, da izkoristite lastnosti solenoida za ustvarjanje naslednjega izuma.