Solenoīdi ir vienkārši komponenti, kurus var izmantot dažādām lietojumprogrammām. Solenoīda nosaukums ir atvasināts no grieķu vārda “Solen”, kas nozīmē kanālu vai cauruli. Solenoīdus izmanto gan sadzīves, gan rūpniecības iekārtās, tie ir pieejami dažādos dizainos, katram no tiem ir savi specifiskie pielietojumi. Lai gan lietojumprogramma mainās, to darbības princips vienmēr paliek nemainīgs. Šeit mēs apspriedīsim par elektromagnēta darbību un dažādiem solenoīda veidiem.
Kas ir solenoīds?
Solenoīds ir garš stieples gabals, kas ir uztīts spoles formā. Kad elektriskā strāva iet caur spoli, tā spoles iekšpusē rada samērā vienmērīgu magnētisko lauku.
Solenoīds var radīt magnētisko lauku no elektriskās strāvas, un šo magnētisko lauku var izmantot, lai ģenerētu lineāru kustību ar metāla serdes palīdzību. Šo vienkāršo ierīci var izmantot kā elektromagnētu, kā induktoru vai kā miniatūru bezvadu uztveršanas antenu ķēdē.
Solenoīda darbības princips
Solenoīds vienkārši darbojas pēc “elektromagnētisma” principa. Kad tajā rodas strāvas plūsma caur spoles magnētisko lauku, ja spoles iekšpusē ievietojat metāla serdi, plūsmas magnētiskās līnijas tiek koncentrētas uz serdi, kas palielina spoles indukciju salīdzinājumā ar gaisa serdi. Šī elektromagnētiskās indukcijas koncepcija ir sīkāk izstrādāta mūsu iepriekšējā Tesla spoles projektā.
Lielākā daļa plūsmas ir koncentrēta tikai uz serdi, savukārt daļa plūsmas parādās spoles galos un neliels plūsmas daudzums parādās ārpus spoles.
Magnētiskā spēks solenoīda var palielināt, palielinot blīvumu pagriezienos vai palielinot pašreizējo plūsmu spole.
Tāpat kā visiem citiem magnētiem, aktivētajam solenoīdam ir gan pozitīvais, gan negatīvais pols, caur kuriem objektu var piesaistīt vai atvairīt.
Solenoīdu veidi
Tirgū ir pieejami dažādi solenoīdu veidi, klasifikācija tiek veikta, pamatojoties uz materiālu, dizainu un funkcijām.
- AC- laminēts solenoīds
- DC-C rāmja solenoīds
- DC- D rāmja solenoīds
- Lineārais solenoīds
- Rotācijas solenoīds
AC laminēts solenoīds
Maiņstrāvas laminētais solenoīds sastāv no metāla serdes un stieples spoles. Kodols ir izgatavots no laminēta metāla, lai samazinātu klaiņojošo strāvu, kas palīdz uzlabot solenoīda darbību.
Maiņstrāvas solenoīdam ir īpaša priekšrocība, jo tas var dot lielu spēku pirmajā gājienā. Tas ir tāpēc, ka viņiem ir ieslēgšanas strāva (momentāna liela ieejas strāva, ko ieslēdz barošanas avots vai elektroiekārtas). Viņi spēj izmantot vairāk insultu nekā līdzstrāvas laminēts solenoīds.
Tie ir pieejami dažādās konfigurācijās un diapazonos, un tie rada tīru buzzing skaņu, kad tie darbojas.
Laminētu maiņstrāvas maiņstrāvu var izmantot dažādos aprīkojumos, kuriem nepieciešama tūlītēja darbība, piemēram, medicīnas ierīcēs, slēdzenēs, transportlīdzekļos, rūpniecības iekārtās, printeros un dažās sadzīves tehnikas ierīcēs.
DC C-rāmja solenoīds
C rāmis attiecas uz solenoīda konstrukciju. DC C-Frame solenoīdam ir tikai rāmis burta C formā, kas ir pārklāts ap spoli.
DC C-Frame solenoīds tiek izmantots vairākos ikdienas pielietojumos, jo tam ir kontrolētāka gājiena darbība. Lai gan tiek teikts, ka tā ir līdzstrāvas konfigurācija, bet tos var izmantot arī iekārtās, kas paredzētas maiņstrāvas strāvai.
Attēlu avots:
Šāda veida solenoīdus galvenokārt izmanto spēļu automātos, foto slēģos, skeneros, automātos, automātiskajos slēdžos un rēķinu mainītājos.
Līdzstrāvas D rāmja solenoīds
Šim elektromagnēta veidam ir divu daļu rāmis, kas pārklāj spoles. Viņiem ir līdzīga funkcija kā C rāmja solenoīdam, tāpēc D rāmi var izmantot arī ar maiņstrāvu un tam ir kontrolēta gājiena darbība.
DC D-frame solenoīda tiek izmantota gan tradicionālo un medicīnā, piemēram, spēļu automātiem, ATM mašīnas un Asins un gāzu analizatoru.
Lineārais solenoīds
Lineārie solenoīdi cilvēkiem ir pazīstamāki. Tas sastāv no stieples spoles, kas ir apvilkta ap pārvietojamu metāla serdi, kas palīdz mums mehāniskai ierīcei pielietot vilkšanas vai stumšanas spēku.
Šāda veida solenoīdus galvenokārt izmanto starta ierīcēs. Šis komutācijas mehānisms palīdz pabeigt ķēdi un ļauj strāvai plūst pamatīgi ar mehānismu.
Par lineārie solenoīdi ir īpaši izmantoti ar automatizāciju un ļoti nodrošināti durvju mehānismi un starteri automašīnu un velosipēdu.
Rotācijas solenoīds
Rotējošais solenoīds ir unikāls solenoīda veids, ko izmanto dažādiem pielietojumiem, kur nepieciešams viegls automātiskās vadības process. Tas darbojas pēc tāda paša principa kā pārējie solenoīdi, un tam ir tādi paši elementi, spole un kodols, taču tiem ir atšķirīga darbība.
Metāla serde ir piestiprināta pie diska, un zem tā ir mazas rievas, rievu izmērs precīzi sakrīt ar spraugām solenoīda korpusā. Tam ir arī lodīšu gultņi, kas atvieglo kustību.
Kad elektromagnēts iedarbojas, serde tiek ievilkta solenoīda ķermenī un diska serde sāk griezties. Šim uzstādījumam būs atsperes vieta starp solenoīda kodolu un ķermeni. Kad strāvas padeve ir atvienota, atspere nospiež diska serdi sākotnējā stāvoklī.
Rotējošais solenoīda ir vairāk stabila, salīdzinot ar visu citu veidu releji. Sākotnēji tie tika izstrādāti tikai aizsardzības mehānismiem, taču mūsdienās tos varēsiet atrast daudzos automatizētos rūpnieciskos mehānismos, piemēram, lāzers un aizvars.
Secinājums
Tagad jūs zināt par tirgū pieejamiem solenoīdiem, darbības principiem un dažāda veida solenoīdiem. Solenoīdi ir vienkāršs un efektīvs risinājums vārstu un elektromagnētisko slēdžu vai mehānisko bloķētāju kontrolei.
To darbības princips un tūlītēja reakcija padarīja tos par labāku risinājumu lietojumprogrammām, kurām nepieciešams liels enerģijas daudzums mazā telpā un kur nepieciešama ātra, konsekventa un izturīga darbība.
Šeit ir dažas lietojumprogrammas, kas kopā ar draivera shēmu izmanto solenoīdu:
- Solenoīda vadītāja shēma
- Kā kontrolēt elektromagnētisko vārstu ar Arduino
- Automātiskais ūdens izsmidzinātājs, izmantojot Arduino
Tagad jūs zināt visu par solenoīdu, tāpēc varat sākt savas zināšanas ieviest ar savu radošumu, lai izmantotu solenoīda īpašības, lai izveidotu nākamo izgudrojumu.