Соленоїди - це прості компоненти, які можна використовувати для різних застосувань. Назва соленоїд походить від грецького слова "Solen", що означає канал або трубу. Електромагніти використовуються як у побутовому, так і в промисловому обладнанні, вони доступні в різних конструкціях, кожен із них має свої специфічні програми. Хоча додаток змінюється, принцип їх роботи завжди залишається незмінним. Тут ми поговоримо про роботу соленоїда та різні типи соленоїдів.
Що таке соленоїд?
Соленоїд - це довгий шматок дроту, який намотується у формі котушки. Коли електричний струм проходить через котушку, він створює відносно рівномірне магнітне поле всередині котушки.
Соленоїд може створювати магнітне поле від електричного струму, і це магнітне поле може використовуватися для генерування лінійного руху за допомогою металевого сердечника. Цей простий пристрій може бути використаний як електромагніт, як індуктор або як мініатюрна бездротова приймальна антена в ланцюзі.
Принцип роботи соленоїда
Соленоїд просто працює за принципом "електромагнетизму". Коли в ньому генерується потік струму через магнітне поле котушки, якщо ви розміщуєте всередині котушки металевий сердечник, магнітні лінії потоку концентруються на сердечнику, що збільшує індукцію котушки порівняно з повітряним сердечником. Ця концепція електромагнітної індукції була більш детально розроблена в нашому попередньому проекті котушки Тесла.
Більша частина потоку зосереджена лише на серцевині, тоді як частина потоку з’являється на кінцях котушки, а невелика кількість потоку з’являється поза котушкою.
Напруженість магнітного поля соленоїда може бути збільшена за рахунок збільшення щільності витків або шляхом збільшення струму в котушці.
Як і всі інші магніти, активований соленоїд має як Позитивний, так і Негативний полюси, за допомогою яких об'єкт може бути притягнутий або відбитий.
Типи соленоїдів
На ринку доступні різні типи соленоїдів, класифікація проводиться на основі матеріалу, конструкції та функцій.
- AC - ламінований соленоїд
- Електромагніт рами DC-C
- Електромагніт кадру DC-D
- Лінійний соленоїд
- Поворотний соленоїд
Ламінований соленоїд змінного струму
Ламінований соленоїд змінного струму складається з металевого сердечника та котушки дроту. Сердечник побудований з багатошаровим металом для зменшення розсіяного струму, що допомагає поліпшити характеристики соленоїда.
Соленоїд змінного струму має особливу перевагу, оскільки він може подавати велику силу під час першого удару. Це пов’язано з тим, що вони мають пусковий струм (миттєвий високий вхідний струм, який вмикається джерелом живлення або електричним обладнанням). Вони здатні використовувати більше ударів, ніж ламінований соленоїд постійного струму.
Вони доступні в різних конфігураціях і діапазонах, і вони видають чистий гуд, коли вони працюють.
AC Ламінований соленоїд може бути використана в різних обладнанні, які вимагають негайних дій, таких як медичне обладнання, замки, транспортні засоби, промислове обладнання, принтери, і в деяких побутових електроприладах.
Електромагніт C-кадру постійного струму
С-рама відноситься до конструкції соленоїда. Соленоїд DC-C-Frame має лише рамку у формі літери C, яка покрита навколо котушки.
Електромагніт DC C-Frame використовується в багатьох повсякденних додатках завдяки більш контрольованій роботі ходу. Хоча це, як кажуть, конфігурація постійного струму, але вони також можуть бути використані в обладнанні, призначеному для живлення змінного струму.
Джерело зображення:
Цей тип соленоїда в основному використовується в ігрових автоматах, фотографічних жалюзі, сканерах, автоматичних вимикачах, лічильниках монет і рахунках.
Електромагніт D-кадру постійного струму
Цей тип соленоїда має двокомпонентну раму, що покриває котушки. Вони мають подібну функцію, як соленоїд C-кадру, отже, D-кадр також може використовуватися з живленням змінного струму і має керовану роботу ходу.
D-кадр соленоїд постійного струму використовується для звичайних і медичних застосувань, таких як ігрові автомати, банкомати і кров і аналізатор газів.
Лінійний соленоїд
Лінійні соленоїди більш звичні в народі. Він складається з котушки дроту, яка обертається навколо рухомого металевого сердечника, що допомагає нам прикласти тягове або штовхаюче зусилля до механічного пристрою.
Цей тип соленоїдів в основному використовується на пускових пристроях. Цей механізм перемикання допомагає укласти ланцюг і дозволяє струму проходити через механізм.
Ці лінійні соленоїди особливо використовуються в автоматизації і Висококваліфікований закріплені механізми дверей і стартер автомобілів і мотоциклів.
Поворотний соленоїд
Поворотний соленоїд - це унікальний тип соленоїда, який використовується для різних застосувань, де необхідний простий автоматичний процес управління. Він працює за тим же принципом, що й інші соленоїди, і має ті самі елементи, котушку та сердечник, але вони мають різну роботу.
Металевий сердечник прикріплений до диска і має під ним невеликі канавки. Розмір пазів точно відповідає прорізам в корпусі соленоїда. Він також має кулькові підшипники для полегшення руху.
Коли спрацьовує соленоїд, серцевина втягується в корпус соленоїда і сердечник диска починає обертатися. Ця установка матиме пружинне місце між серцевиною і корпусом соленоїда. Після від'єднання джерела живлення пружина штовхає сердечник диска у вихідне положення.
Роторний соленоїд більш стійкий в порівнянні з усіма іншими типами соленоїдів. Спочатку вони були розроблені лише для захисних механізмів, але сьогодні ви зможете знайти їх у багатьох автоматизованих промислових механізмах, таких як лазер та затвор.
Висновок
Тепер ви знаєте про соленоїди, принцип роботи та різні типи соленоїдів, доступних на ринку. Соленоїди є простим та ефективним рішенням для управління клапанами та електромагнітними вимикачами або механічними блокуваннями.
Їх принцип роботи та миттєва реакція зробили їх кращим рішенням для додатків, які потребують великої кількості енергії на невеликому просторі і де потрібна швидка, послідовна та надійна робота.
Ось декілька програм, в яких використовується електромагніт разом із схемою драйвера:
- Схема електромагнітного драйвера
- Як управляти електромагнітним клапаном за допомогою Arduino
- Автоматичний дозатор води за допомогою Arduino
Тепер ви знаєте все про соленоїд, тож ви можете розпочати впровадження знань своєю творчістю, щоб скористатися властивостями соленоїда для створення вашого наступного винаходу.