Τα σωληνοειδή είναι απλά συστατικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορες εφαρμογές. Το όνομα solenoid προέρχεται από την ελληνική λέξη «Solen» που σημαίνει κανάλι ή σωλήνα. Τα σωληνοειδή χρησιμοποιούνται τόσο σε οικιακό όσο και σε βιομηχανικό εξοπλισμό, διατίθενται σε διάφορα σχέδια, καθένα από αυτά έχει τις δικές του συγκεκριμένες εφαρμογές. Αν και η εφαρμογή αλλάζει, η αρχή λειτουργίας τους παραμένει πάντα η ίδια. Εδώ θα συζητήσουμε για το Solenoid που λειτουργεί και για διάφορους τύπους Solenoid.
Τι είναι ένα σωληνοειδές;
Ένα σωληνοειδές είναι ένα μακρύ κομμάτι σύρματος που τυλίγεται σε σχήμα πηνίου. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το πηνίο δημιουργεί ένα σχετικά ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο μέσα στο πηνίο.
Το σωληνοειδές μπορεί να δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο από ηλεκτρικό ρεύμα και αυτό το μαγνητικό πεδίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία γραμμικής κίνησης με τη βοήθεια ενός μεταλλικού πυρήνα. Αυτή η απλή συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρομαγνήτης, ως επαγωγέας ή ως μικροσκοπική ασύρματη κεραία λήψης σε ένα κύκλωμα.
Αρχή εργασίας σωληνοειδών
Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα απλώς βασίζεται στην αρχή του «ηλεκτρομαγνητισμού». Όταν δημιουργείται σε αυτό το ρεύμα ροής μέσω του μαγνητικού πεδίου πηνίου, εάν τοποθετήσετε έναν μεταλλικό πυρήνα μέσα στο πηνίο, οι μαγνητικές γραμμές ροής συγκεντρώνονται στον πυρήνα που αυξάνει την επαγωγή του πηνίου σε σύγκριση με τον πυρήνα αέρα. Αυτή η έννοια της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής έχει αναπτυχθεί περισσότερο στο προηγούμενο έργο μας Tesla coil.
Το μεγαλύτερο μέρος της ροής συγκεντρώνεται μόνο στον πυρήνα, ενώ μέρος της ροής εμφανίζεται στα άκρα του πηνίου και μια μικρή ποσότητα ροής εμφανίζεται έξω από το πηνίο.
Η μαγνητική ισχύς της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας την πυκνότητα των στροφών ή αυξάνοντας τη ροή ρεύματος στο πηνίο.
Όπως όλοι οι άλλοι μαγνήτες, το ενεργοποιημένο σωληνοειδές έχει τόσο θετικούς όσο και αρνητικούς πόλους, μέσω των οποίων ένα αντικείμενο μπορεί να προσελκύσει ή να απωθεί.
Τύποι σωληνοειδών
Υπάρχουν διάφοροι τύποι σωληνοειδών στην αγορά, η ταξινόμηση γίνεται με βάση το υλικό, το σχέδιο και τη λειτουργία.
- Ελασματοποιημένο σωληνοειδές AC
- Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα DC- C
- Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα DC-D
- Γραμμικό σωληνοειδές
- Περιστροφική ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα
Ελασματοποιημένη ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα AC
Η πολυστρωματική ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα AC αποτελείται από έναν μεταλλικό πυρήνα και ένα πηνίο σύρματος. Ο πυρήνας είναι κατασκευασμένος με πολυστρωματικό μέταλλο για να μειωθεί το ρεύμα αδέσποτου, αυτό βοηθά στη βελτίωση της απόδοσης του σωληνοειδούς.
Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εναλλασσόμενου ρεύματος έχει ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα επειδή μπορεί να αποδώσει μεγάλη δύναμη στην πρώτη διαδρομή. Αυτό συμβαίνει επειδή έχουν ρεύμα εισόδου (Ένα στιγμιαίο ρεύμα υψηλής εισόδου που αντλείται από τροφοδοτικό ή ηλεκτρικό εξοπλισμό κατά την ενεργοποίηση). Είναι σε θέση να χρησιμοποιούν περισσότερες πινελιές από ένα ηλεκτρομαγνητικό πηνίο DC.
Διατίθενται σε διαφορετικές διαμορφώσεις και περιοχές και παράγουν καθαρό ήχο βουητού όταν βρίσκονται σε λειτουργία.
Ένα ηλεκτρομαγνητικό πηνίο AC μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια ποικιλία εξοπλισμών που απαιτούν άμεση δράση, όπως ιατρικός εξοπλισμός, κλειδαριές, οχήματα, βιομηχανικοί εξοπλισμοί, εκτυπωτές και σε ορισμένες οικιακές συσκευές.
Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα DC C-Frame
Το πλαίσιο C αναφέρεται στον σχεδιασμό της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα DC C-Frame έχει μόνο ένα πλαίσιο με το γράμμα C που καλύπτεται γύρω από το πηνίο.
Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα DC C-Frame χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές καθημερινά λόγω της πιο ελεγχόμενης λειτουργίας εγκεφαλικού επεισοδίου. Αν και λέγεται ότι είναι διαμόρφωση DC, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε εξοπλισμούς σχεδιασμένους για εναλλασσόμενο ρεύμα.
Πηγή εικόνας:
Αυτός ο τύπος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας χρησιμοποιείται κυρίως σε μηχανήματα τυχερών παιχνιδιών, φωτογραφικά παντζούρια, σαρωτές, διακόπτες κυκλώματος, μετρητές νομισμάτων και αλλαγής λογαριασμών.
Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα DC D
Αυτός ο τύπος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας έχει ένα πλαίσιο δύο κομματιών που καλύπτει τα πηνία. Έχουν παρόμοια λειτουργία όπως η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα C-πλαισίου, επομένως το πλαίσιο D μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με ισχύ AC και έχει ελεγχόμενη λειτουργία διαδρομής.
Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα DC D χρησιμοποιείται τόσο για συμβατικές όσο και για ιατρικές εφαρμογές, όπως μηχανήματα τυχερών παιχνιδιών, μηχανήματα ΑΤΜ και Blood and gas Analyzer.
Γραμμικό σωληνοειδές
Τα γραμμικά σωληνοειδή είναι πιο γνωστά στους ανθρώπους. Αποτελείται από ένα πηνίο σύρματος που τυλίγεται γύρω από έναν κινητό μεταλλικό πυρήνα που μας βοηθά να εφαρμόσουμε δύναμη έλξης ή ώθησης σε μια μηχανική συσκευή.
Αυτός ο τύπος σωληνοειδών χρησιμοποιείται κυρίως σε συσκευές εκκίνησης. Αυτός ο μηχανισμός μεταγωγής βοηθά στην ολοκλήρωση ενός κυκλώματος και επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει διεξοδικά έναν μηχανισμό.
Οι γραμμικές ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται ειδικά στον αυτοματισμό και τους μηχανισμούς πόρτας υψηλής ασφάλειας και τους κινητήρες εκκίνησης αυτοκινήτων και ποδηλάτων.
Περιστροφική ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα
Ένα περιστροφικό σωληνοειδές είναι ένας μοναδικός τύπος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας που χρησιμοποιείται για διάφορες εφαρμογές όπου υπάρχει ανάγκη για εύκολη αυτόματη διαδικασία ελέγχου. Λειτουργεί με την ίδια αρχή με τα άλλα σωληνοειδή και έχει τα ίδια στοιχεία, ένα πηνίο και έναν πυρήνα, αλλά έχουν διαφορετική λειτουργία.
Ο μεταλλικός πυρήνας είναι τοποθετημένος σε ένα δίσκο και έχει μικρές αυλακώσεις κάτω από αυτό. Το μέγεθος των αυλακώσεων ταιριάζει ακριβώς με τις εγκοπές στο σώμα της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Διαθέτει επίσης ρουλεμάν για εύκολη κίνηση.
Όταν ενεργοποιείται η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, ο πυρήνας τραβιέται στο σώμα της σωληνοειδούς και ο πυρήνας του δίσκου αρχίζει να περιστρέφεται. Αυτή η εγκατάσταση θα έχει θέση ελατηρίου μεταξύ του πυρήνα και του σώματος της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Μόλις αποσυνδεθεί το τροφοδοτικό, το ελατήριο ωθεί τον πυρήνα του δίσκου στην αρχική του θέση.
Το περιστροφικό σωληνοειδές είναι πιο ανθεκτικό σε σύγκριση με όλους τους άλλους τύπους σωληνοειδών. Αρχικά σχεδιάστηκαν μόνο για τους αμυντικούς μηχανισμούς, αλλά σήμερα θα μπορείτε να τα βρείτε σε πολλούς αυτοματοποιημένους βιομηχανικούς μηχανισμούς όπως το λέιζερ και το κλείστρο.
συμπέρασμα
Τώρα ξέρετε για τα σωληνοειδή, την αρχή λειτουργίας και τα διαφορετικά είδη σωληνοειδών που διατίθενται στην αγορά. Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες είναι η απλή και αποτελεσματική λύση για τον έλεγχο των βαλβίδων και των ηλεκτρομαγνητικών διακοπτών ή των μηχανικών ασφαλειών.
Η αρχή της λειτουργίας τους και η στιγμιαία απόκριση τους έκαναν μια καλύτερη λύση για εφαρμογές που χρειάζονται μεγάλη ποσότητα ισχύος σε ένα μικρό χώρο και όπου υπάρχει ανάγκη για γρήγορη, συνεπή και στιβαρή λειτουργία.
Ακολουθούν μερικές εφαρμογές που χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα μαζί με το κύκλωμα οδήγησης:
- Κύκλωμα οδηγού ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας
- Πώς να ελέγξετε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα με το Arduino
- Αυτόματος διανομέας νερού χρησιμοποιώντας το Arduino
Τώρα ξέρετε τα πάντα για το σωληνοειδές, έτσι, μπορείτε να αρχίσετε να εφαρμόζετε τις γνώσεις με τη δημιουργικότητά σας για να επωφεληθείτε από τις ιδιότητες του σωληνοειδούς για να δημιουργήσετε την επόμενη εφεύρεσή σας.