Соленоидите са прости компоненти, които могат да се използват за различни приложения. Името соленоид произлиза от гръцката дума "Solen", което означава канал или тръба. Соленоидите се използват както в битови, така и в промишлени съоръжения, предлагат се в различни дизайни, всеки от тях има свои специфични приложения. Въпреки че приложението се променя, принципът им на работа винаги остава същият. Тук ще обсъдим работата на соленоида и различните видове соленоиди.
Какво е соленоид?
Соленоидът е дълго парче тел, което е навито във формата на намотка. Когато електрическият ток премине през намотката, той създава относително еднородно магнитно поле вътре в намотката.
Соленоидът може да създаде магнитно поле от електрически ток и това магнитно поле може да се използва за генериране на линейно движение с помощта на метална сърцевина. Това просто устройство може да се използва като електромагнит, като индуктор или като миниатюрна безжична приемна антена във верига.
Принцип на работа на соленоида
Соленоидът просто работи на принципа на „електромагнетизма“. Когато в него се генерира ток през магнитното поле на бобината, ако поставите метална сърцевина вътре в бобината, магнитните линии на потока се концентрират върху сърцевината, което увеличава индукцията на бобината в сравнение с въздушната сърцевина. Тази концепция за електромагнитна индукция е по-доразвита в нашия предишен проект на бобина на Тесла.
По-голямата част от потока е концентрирана само върху сърцевината, докато част от потока се появява в краищата на намотката, а малко количество поток се появява извън намотката.
В магнитна сила на намотка може да се увеличи чрез увеличаване на плътността на завоите или чрез увеличаване на ток през намотката.
Както всички други магнити, активираният соленоид има както положителни, така и отрицателни полюси, чрез които обектът може да бъде привлечен или отблъснат.
Видове соленоиди
На пазара се предлагат различни видове соленоиди, класификацията е направена въз основа на материал, дизайн и функция.
- AC- ламиниран соленоид
- DC-C соленоид на рамката
- DC-D соленоид на рамката
- Линеен соленоид
- Ротационен соленоид
AC ламиниран соленоид
Ламинираният соленоид AC се състои от метална сърцевина и намотка от тел. Сърцевината е изградена от ламиниран метал, за да се намали разсеяният ток, което спомага за подобряване на работата на соленоида.
Соленоидът с променлив ток има специално предимство, тъй като може да достави голямо количество сила при първия удар. Това е така, защото те имат пусков ток (Моментален висок входящ ток, изтеглен от захранване или електрическо оборудване при включване). Те са в състояние да използват повече удари от DC ламиниран соленоид.
Те се предлагат в различни конфигурации и диапазони и издават чист бръмчене, когато са в експлоатация.
Една AC ламиниран соленоидни може да се използва в най-различни съоръжения, които изискват незабавни действия, като например медицинско оборудване, брави, автомобили, промишлени съоръжения, принтери, както и в някои от домакински уреди.
DC соленоид с C-рамка
С рамката се отнася до дизайна на соленоида. Соленоидът на DC C-Frame има само рамка във формата на буквата C, която е покрита около намотката.
Соленоидът DC C-Frame се използва в множество ежедневни приложения поради по-контролирана работа на хода. Въпреки че се казва, че това е DC конфигурация, но те могат да се използват и в съоръжения, проектирани за променливотоково захранване.
Източник на изображението:
Този тип соленоид се използва главно в игрални машини, фотографски щори, скенери, автоматични прекъсвачи, броячи на монети и чейнджъри.
DC D-Frame соленоид
Този тип соленоид има рамка от две части, покриваща намотките. Те имат подобна функция като соленоид на С-рамката, поради което D-рамката може да се използва и с променливотоково захранване и има контролирана работа на хода.
В DC D-кадър соленоид се използва и за двете конвенционални и медицински приложения като игрални машини, банкомати и Кръв и газ-анализатор.
Линеен соленоид
Линейните соленоиди са по-познати сред хората. Състои се от намотка от тел, която е увита около подвижна метална сърцевина, която ни помага да приложим сила на издърпване или изтласкване на механично устройство.
Този тип соленоиди се използва най-вече на стартови устройства. Този превключващ механизъм помага за завършване на верига и позволява на тока да тече по механизъм.
На линейни соленоида са особено използвани в автоматизацията и по защитени механизми на вратите и стартери за автомобили и велосипеди.
Ротационен соленоид
Ротационният соленоид е уникален тип соленоид, който се използва за различни приложения, където има нужда от лесен автоматичен процес на управление. Той работи на същия принцип като другите соленоиди и има същите елементи, бобина и сърцевина, но те имат различна операция.
Металното ядро е монтирано на диск и има малки канали под него, Размерът на каналите точно съвпада с процепите в тялото на соленоида. Той също така има сачмени лагери, за да направи лесно движение.
Когато соленоидът се задейства, сърцевината се изтегля в тялото на соленоида и сърцевината на диска започва да се върти. Тази настройка ще има пружинно място между сърцевината и тялото на соленоида. След като захранването се откачи, пружината избутва сърцевината на диска в първоначалното му положение.
На ротационен соленоид е по-силен в сравнение с всички други видове електромагнитни клапани. Първоначално те са проектирани само за защитни механизми, но в днешно време ще можете да ги намерите в много автоматизирани индустриални механизми като лазер и затвор.
Заключение
Сега знаете за соленоидите, принципа на работа и различните видове соленоиди, предлагани на пазара. Соленоидите са простото и ефективно решение за управление на клапаните и електромагнитните превключватели или механичните блокировки.
Техният принцип на работа и моментален отговор ги направи по-добро решение за приложения, които се нуждаят от голямо количество енергия в малко пространство и където има нужда от бърза, последователна и стабилна работа.
Ето няколко приложения, които използват соленоид заедно със своята верига на драйвера:
- Електрическа верига на соленоида
- Как да управлявате електромагнитен клапан с Arduino
- Автоматичен дозатор за вода, използващ Arduino
Сега знаете всичко за соленоида, така че можете да започнете да прилагате знанията с вашето творчество, за да се възползвате от свойствата на соленоида, за да създадете следващото си изобретение.