Solenoidy jsou jednoduché součásti, které lze použít pro různé aplikace. Název solenoidu je odvozen z řeckého slova „Solen“, což znamená kanál nebo potrubí. Solenoidy se používají v domácích i průmyslových zařízeních, jsou k dispozici v různých provedeních, každý z nich má své vlastní specifické aplikace. Ačkoli se aplikace mění, jejich pracovní princip zůstává vždy stejný. Zde budeme diskutovat o práci solenoidu a různých typech solenoidů.
Co je to solenoid?
Solenoid je dlouhý kus drátu, který je navinut ve tvaru cívky. Když elektrický proud prochází cívkou, vytváří uvnitř cívky relativně rovnoměrné magnetické pole.
Solenoid může vytvářet magnetické pole z elektrického proudu a toto magnetické pole lze použít k vytvoření lineárního pohybu pomocí kovového jádra. Toto jednoduché zařízení lze použít jako elektromagnet, jako induktor nebo jako miniaturní bezdrátovou přijímací anténu v obvodu.
Princip fungování solenoidu
Solenoid jednoduše funguje na principu „elektromagnetismu“. Když v něm proudí magnetické pole cívky, umístíte-li do cívky kovové jádro, magnetické linie toku se koncentrují na jádro, což zvyšuje indukci cívky ve srovnání se vzduchovým jádrem. Tento koncept elektromagnetické indukce byl rozpracován v našem předchozím projektu Teslovy cívky.
Většina toku se koncentruje pouze na jádro, zatímco část toku se objevuje na koncích cívky a malé množství toku se objevuje mimo cívku.
Magnetická síla elektromagnetu může být zvýšena zvýšením hustoty závitů nebo zvýšením toku proudu v cívce.
Stejně jako všechny ostatní magnety má aktivovaný solenoid kladný i záporný pól, kterým lze přitahovat nebo odpuzovat předmět.
Druhy solenoidů
Na trhu jsou k dispozici různé typy solenoidů, klasifikace se provádí na základě materiálu, designu a funkce.
- Laminovaný solenoid AC
- Solenoid rámu DC-C
- Solenoid rámu DC-D
- Lineární solenoid
- Rotační solenoid
Laminovaný solenoid AC
AC laminovaný solenoid se skládá z kovového jádra a cívky drátu. Jádro je vyrobeno z laminovaného kovu, aby se snížil bludný proud, což pomáhá při zlepšování výkonu solenoidu.
AC solenoid má zvláštní výhodu, protože může při prvním zdvihu vyvinout velkou sílu. Je to proto, že mají zapínací proud (okamžitý vysoký vstupní proud odebíraný napájecím zdrojem nebo elektrickým zařízením při zapnutí). Jsou schopny použít více zdvihů než DC laminovaný solenoid.
Jsou k dispozici v různých konfiguracích a rozsazích a produkují čistý bzučivý zvuk, když jsou v provozu.
AC Vrstvené elektromagnetu může být použit v celé řadě zařízení, které vyžadují okamžitý zásah, jako je zdravotnické zařízení, zámky, vozidel, průmyslových zařízení, tiskáren, av některých domácích spotřebičů.
Solenoid DC C-rámu
Rám C odkazuje na konstrukci solenoidu. Solenoid DC C-Frame má pouze rám ve tvaru písmene C, který je zakryt kolem cívky.
Solenoid DC C-Frame se používá v mnoha každodenních aplikacích, protože má kontrolovanější zdvih. I když se říká, že jde o stejnosměrnou konfiguraci, ale mohou být také použity v zařízeních určených pro střídavé napájení.
Zdroj obrázku:
Tento typ solenoidu se používá hlavně v herních automatech, fotografických uzávěrech, skenerech, jističích, počítačích mincí a měničích účtů.
DC solenoid D-rámu
Tento typ solenoidu má dvoudílný rám zakrývající cívky. Mají podobnou funkci jako solenoid C-rámu, proto lze D-rám použít také se střídavým proudem a má řízený zdvih.
DC D-frame solenoid se používá pro oba konvenční a lékařských aplikacích, jako je hracích automatů, bankomatů a krve a analyzátory plynů.
Lineární solenoid
Lineární solenoidy jsou mezi lidmi známější. Skládá se z cívky drátu, která je omotána kolem pohyblivého kovového jádra, které nám pomáhá aplikovat tažnou nebo tlačnou sílu na mechanické zařízení.
Tento typ solenoidů se většinou používá na spouštěcích zařízeních. Tento spínací mechanismus pomáhá dokončit obvod a umožňuje, aby proud důkladně protékal mechanismem.
Tyto lineární elektromagnety se používají zejména v automatizaci a vysokou úroveň zabezpečení mechanismů dveří a startérů z auta a motorky.
Rotační solenoid
Rotační solenoid je jedinečný typ solenoidu, který se používá pro různé aplikace, kde je potřeba snadný automatický proces řízení. Funguje na stejném principu jako ostatní solenoidy a má stejné prvky, cívku a jádro, ale mají jinou funkci.
Kovové jádro je připevněno k disku a má pod ním malé drážky. Velikost drážek přesně odpovídá otvorům v těle solenoidu. Má také kuličková ložiska, která usnadňují pohyb.
Když se solenoid spustí, jádro se vtáhne do těla solenoidu a jádro disku se začne otáčet. Toto nastavení bude mít pružinové místo mezi jádrem a tělem solenoidu. Jakmile je napájecí zdroj odpojen, pružina tlačí jádro disku do původní polohy.
Otočný elektromagnet je odolnější ve srovnání se všemi ostatními typy elektromagnetů. Původně byly navrženy pouze pro obranné mechanismy, ale dnes je najdete v mnoha automatizovaných průmyslových mechanismech, jako jsou laserové a okenice.
Závěr
Nyní víte o solenoidech, principu práce a různých typech solenoidů dostupných na trhu. Solenoidy jsou jednoduchým a efektivním řešením pro ovládání ventilů a elektromagnetických spínačů nebo mechanických blokování.
Jejich princip fungování a okamžitá odezva z nich učinily lepší řešení pro aplikace, které vyžadují velké množství energie do malého prostoru a kde je potřeba rychlého, konzistentního a robustního provozu.
Zde je několik aplikací, které používají solenoid spolu s jeho budicím obvodem:
- Obvod řidiče solenoidu
- Jak ovládat elektromagnetický ventil pomocí Arduina
- Automatický dávkovač vody pomocí Arduina
Nyní víte vše o solenoidu, takže můžete začít implementovat znalosti svou kreativitou, abyste využili vlastnosti solenoidu k vytvoření vašeho dalšího vynálezu.