Как устроен соленоидный двигатель и на каком принципе он работает. Каковы преимущества и недостатки соленоидных двигателей. Как самостоятельно изготовить простой соленоидный двигатель в домашних условиях. Какие материалы потребуются для сборки соленоидного двигателя.
Принцип работы соленоидного двигателя
Соленоидный двигатель преобразует электрическую энергию в механическую за счет электромагнитного эффекта. Его основным элементом является катушка (соленоид), по которой пропускается электрический ток. Принцип работы соленоидного двигателя заключается в следующем:
- При прохождении тока через катушку создается магнитное поле
- Магнитное поле втягивает внутрь катушки металлический стержень (плунжер)
- Движение плунжера преобразуется во вращательное движение вала с помощью кривошипно-шатунного механизма
- При отключении тока плунжер возвращается в исходное положение под действием пружины
Таким образом, за счет попеременного включения и выключения тока в катушке создается возвратно-поступательное движение плунжера, которое преобразуется во вращение вала двигателя.
Конструкция и виды соленоидных двигателей
По конструкции соленоидные двигатели бывают:
- Однокатушечные — с одной рабочей катушкой
- Многокатушечные — с несколькими катушками, работающими поочередно
Также выделяют следующие виды соленоидных двигателей:
- Резонансные — работающие на резонансной частоте колебаний плунжера
- Нерезонансные — работающие на произвольной частоте
- Параметрические — с регулируемым положением плунжера внутри катушки
Основные элементы конструкции соленоидного двигателя:
- Катушка (соленоид) — создает магнитное поле
- Плунжер — металлический стержень, втягиваемый в катушку
- Кривошипно-шатунный механизм — преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное
- Распределитель тока — обеспечивает поочередное включение катушек
- Маховик — сглаживает неравномерность вращения
Преимущества и недостатки соленоидных двигателей
Соленоидные двигатели имеют ряд преимуществ:
- Простота конструкции
- Компактность
- Доступность материалов для изготовления
- Возможность работы от постоянного и переменного тока
Однако им присущи и существенные недостатки:
- Низкий КПД (менее 50%)
- Высокая скорость движения плунжера
- Неравномерность вращения
- Сильные вибрации
- Повышенный шум при работе
Из-за этих недостатков соленоидные двигатели не получили широкого практического применения, но представляют интерес для экспериментов и любительского конструирования.
Изготовление соленоидного двигателя своими руками
- Каркас для катушки из текстолита или твердой древесины
- Медный провод диаметром 0,2-0,3 мм для намотки катушки
- Стальной стержень для плунжера
- Металлические детали для кривошипно-шатунного механизма
- Подшипники или латунные втулки
- Фанера или жесть для корпуса
- Паяльник, клей, инструменты для обработки металла и дерева
Основные этапы изготовления соленоидного двигателя:
- Изготовление каркаса и намотка катушки (8-10 тыс. витков)
- Сборка кривошипно-шатунного механизма
- Изготовление плунжера и установка его в катушку
- Сборка распределителя тока
- Установка подшипников и сборка корпуса
- Подключение электрической схемы
При правильной сборке мощность самодельного соленоидного двигателя может достигать 30-50 Вт.
Применение соленоидных двигателей
Несмотря на ограниченное практическое применение, соленоидные двигатели используются в некоторых устройствах:
- Приводы клапанов и задвижек
- Системы автоматики
- Вибрационные устройства
- Игрушки и демонстрационные модели
В промышленности соленоидные приводы часто применяются в качестве исполнительных механизмов в системах автоматики и робототехники.
Перспективы развития соленоидных двигателей
Современные разработки в области соленоидных двигателей направлены на повышение их эффективности:
- Применение новых магнитных материалов
- Оптимизация геометрии магнитной системы
- Использование электронных систем управления
- Разработка гибридных конструкций
Однако пока соленоидные двигатели значительно уступают по характеристикам традиционным электродвигателям и остаются в основном объектом экспериментов и исследований.
Заключение
Соленоидные двигатели представляют собой интересный пример преобразования электрической энергии в механическую. Несмотря на простоту конструкции, они обладают рядом существенных недостатков, ограничивающих их широкое применение. Тем не менее, изготовление простого соленоидного двигателя своими руками может стать увлекательным экспериментом, позволяющим на практике изучить принципы электромагнетизма и основы конструирования электрических машин.
Как сделать соленоидный двигатель
Современные инженеры регулярно проводят эксперименты по созданию устройств с нестандартной конструкцией, таких как, например, аппарат вращения на неодимовых магнитах. Среди этих механизмов следует отметить и соленоидный двигатель, преобразующий энергию электрического тока в механическую энергию.
Содержание
Соленоидный двигатель принцип работы
Соленоидные двигатели могут состоять из одной или нескольких катушек – соленоидов. В первом случае задействована всего лишь одна катушка, при включении и выключении которой происходит механическое движение кривошипно-шатунного механизма. Во втором варианте используется несколько катушек, включающихся поочередно с помощью вентилей, когда подача тока от источника питания осуществляется в один из полупериодов синусоидального напряжения. Возвратно-поступательные движения сердечников приводят в движение колесо или коленчатый вал.
В соответствии с основной классификацией, соленоидные двигатели бывают резонансными и нерезонансными.
В свою очередь, существует однокатушечная и многокатушечная конструкции нерезонансных двигателей. Известны также параметрические двигатели, в которых сердечник втягивается в соленоид, но занимает нужное положение при достижении магнитного равновесия после нескольких колебаний. При совпадении частоты сети с собственными колебаниями сердечника может произойти резонанс.
Соленоидные двигатели отличаются компактностью и простотой конструкции. Среди недостатков следует отметить низкий коэффициент полезного действия этих устройств и высокую скорость движения. До настоящего времени эти недостатки не удалось преодолеть, поэтому данные механизмы не нашли широкого применения на практике.
Рабочая катушка однокатушечных устройств включается и выключается с помощью механического выключателя, за счет действия тела сердечника или полупроводниковым вентилем. В обоих вариантах обратный ход обеспечивается пружиной, обладающей упругостью. В двигателях с несколькими катушками рабочие органы включаются только вентилями, когда к каждой катушке по очереди подводится ток в промежутке одного из полупериодов синусоидального напряжения.
Сердечники катушек начинают поочередно втягиваться, в результате, это приводит к совершению возвратно-поступательных движений. Эти движения через приводы передаются на различные двигатели, выполняющие функцию исполнительных механизмов.
Устройство соленоидного двигателя
Существуют различные типы механических и электрических устройств, работа которых основывается на преобразовании одного вида энергии в другой. Их основные типы широко используются во всех машинах и механизмах, применяемых на производстве и в быту. Существуют и нетрадиционные аппараты, работа над которыми осуществляется пока на уровне экспериментов. К ним можно отнести и соленоидные двигатели, работающие на основе магнитного действия тока. Его основным преимуществом считается простота конструкции и доступность материалов для изготовления.
Основным элементом данного устройства является катушка, по которой пропускается электрический ток. Это приводит к образованию магнитного поля, втягивающего внутрь плунжер, выполненный в виде стального сердечника.
Далее, с помощью кривошипно-шатунного механизма, поступательные движения сердечника преобразуются во вращательное движение вала. Можно использовать любое количество катушек, однако, наиболее оптимальным считается вариант с двумя элементами. Все эти факторы нужно обязательно учитывать при решении вопроса как сделать соленоидный двигатель своими руками из подручных материалов.
Нередко рассматривается вариант с тремя катушками, отличающийся более сложной конструкцией. Тем не менее, он обладает более высокой мощностью и работает значительно равномернее, не требуя маховика для плавности хода.
Работа данного устройства осуществляется следующим образом.
- Из электрической сети ток попадает на распределитель через щетку соленоида, после чего поступает уже непосредственно в этот соленоид.
- После прохождения по обмотке, ток вновь возвращается в сеть через общие кольца и щетку, установленные в распределителе. Прохождение тока приводит к образованию сильного магнитного поля, втягивающего плунжер внутрь катушки к ее середине.
- Далее поступательное движение плунжера передается шатуну и кривошипу, осуществляющих поворот коленчатого вала. Одновременно с валом происходит поворот распределителя тока, запускающего в действие следующий соленоид.
- Второй соленоид начинает действовать еще до окончания работы первого элемента. Таким образом, он оказывает помощь при ослаблении тяги плунжера первого соленоида, поскольку уменьшается длина его плеча в процессе поворота кривошипа.
- После второго соленоида в работу включается следующая – третья катушка и весь цикл полностью повторяется.
Соленоидный двигатель своими руками
Лучшим материалом для катушек считается текстолит или древесина твердых пород. Для намотки используется провод ПЭЛ-1 диаметром 0,2-0,3 мм. Наматывание выполняется в количестве 8-10 тыс. витков, обеспечивая сопротивление каждой катушки в пределах 200-400 Ом. После намотки каждых 500 витков делаются тонкие бумажные прокладки и так до окончательного заполнения каркаса.
Для изготовления плунжера применяется мягкая сталь. Шатуны могут быть изготовлены из велосипедных спиц. Верхнюю головку нужно делать в виде небольшого кольцеобразного ушка с необходимым внутренним диаметром. Нижняя головка оборудуется специальным захватом для крепления на шейке коленчатого вала. Он изготавливается из двух жестяных полосок и представляет собой вилку, которая надевается на шейку кривошипа. Окончательное крепление вилки осуществляется медной проволокой, продеваемой через отверстия. Шатунная вилка надевается на втулку, выполненную из медной, бронзовой или латунной трубки.
Коленчатый вал делается из металлического стержня. Его кривошипы располагаются под углом 120 градусов относительно друг друга. На одной стороне коленчатого вала закрепляется распределитель тока, а на другой – маховик в виде шкива с канавкой под приводной ремень.
Для изготовления распределителя тока можно использовать латунное кольцо или отрезок трубки подходящего диаметра. Получается одно целое кольцо и три полукольца, расположенные по отношению друг к другу со сдвигом на 120 градусов.
Щетки делаются из пружинных пластинок или слегка расклепанной стальной проволоки.
Крепление втулки распределителя тока производится на текстолитовый валик, надеваемый на один из концов коленчатого вала. Все крепления осуществляются с помощью клея БФ и шпонок, изготавливаемых из тонкой проволоки или иголок. Установка распределителя выполняется таким образом, чтобы включение первой катушки происходило при нахождении плунжера в самом нижнем положении. Если провода, идущие от катушек на щетки, поменять местами, то вращение вала будет происходить в обратном направлении.
Установка катушек производится в вертикальном положении. Они закрепляются разными способами, например, деревянными планками, в которых предусмотрены углубления под корпуса катушек. По краям крепятся боковины из фанеры или листового металла, в которых предусмотрены места под установку подшипников под коленчатый вал или латунных втулок. При наличии металлических боковин, крепление втулок или подшипников производится методом пайки.
Подшипники рекомендуется устанавливать и в средней части коленчатого вала. С этой целью предусматриваются специальные жестяные или деревянные стойки.
Во избежание сдвига коленчатого вала в ту или иную сторону на его концы рекомендуется припаять кольца из медной проволоки, на расстоянии примерно 0,5 мм от подшипников. Сам двигатель должен быть защищен жестяным или фанерным кожухом. Расчеты двигателя выполняются исходя из переменного электрического тока, напряжением 220 вольт. В случае необходимости устройство может функционировать и при постоянном токе. Если же сетевое напряжение составляет всего 127 вольт, количество витков катушки следует снизить на 4-5 тысяч витков, а сечение провода уменьшить до 0,4 мм. При условии правильной сборки, мощность соленоидного двигателя составит в среднем 30-50 Вт.
Как сделать соленоидный двигатель в домашних условиях
youtube.com/embed/f1_6LyBM1nM?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> соленоид — Запасные части двигателя
Toggle Nav
Учётная запись
Настройки
Валюта
ЯзыкRussia
Сетевой стоп-сигнал
Если вы ищете стоп-сигнал соленоида, посмотрите не дальше, чем в пятницу.
У нас есть более десяти тысяч запасных частей OEM для полных брендов и категорий. Мы можем помочь вам найти и найти стоп-соленоид для широкого спектра оборудования, включая экскаватор, бульдозер, колесный погрузчик и многое другое из Komatsu, Caterpillar, Hitachi, Volvo, Hyundai, Kobelco, Doosan, Daewoo и т. Д.
Для получения дополнительной информации вы можете связаться с нашей профессиональной и дружной командой по электронной почте: [email protected]
Сортировать по Позиция Название товара Цена Задать направление по убыванию
Посмотреть, как Сетка Список
Элементы 1-20 из 487
Страница
Показать20 36 80 120
на странице
Сортировать по Позиция Название товара Цена Задать направление по убыванию
Посмотреть, как Сетка Список
Элементы 1-20 из 487
Страница
Показать
20 36 80 120
на странице
Драйверы двигателей и соленоидов | NXP Полупроводники
Для оптимальной работы этого сайта необходимо включить Javascript.
Чтобы включить его в своем браузере, следуйте нашим инструкциям по специальным возможностям.
Мы предлагаем различные решения для одного устройства, которые можно использовать для управления бензиновыми и дизельными двигателями (инжекторными двигателями), а также электродвигателями.
Выбор продукта
Стандарт Основные характеристики: управление трансмиссией, предварительный драйвер, формирование сигнала и контроль переключения.
| Силовой агрегат/управление двигателем Управление и мониторинг двигателя | Приводы соленоидов впрыска топлива, приводы соленоидов трансмиссии, малый блок управления двигателем, выключатели напряжения генератора | HSOP32 | 32 | от -40 до 125 | 3.1 | 5,25 | Параллельный | |
| Драйверы H-Bridge, BLDC и шаговых двигателей Полностью интегрированный | H-мост, драйверы затвора BLDC, предварительные драйверы и шаговые двигатели | HSOP20, SO20, HSOP54, HSOP30, HQFN | 20 | от -40 до 125 | 2 | 60 | Параллельный, SPI | |
| Управление сильноточным двигателем Оптимальная производительность приложений | Нижний боковой переключатель, управление трансмиссией, предварительный драйвер, формирование сигнала, контроль переключателя | HSOP54, SSOP54 | 54 | от -40 до 85, от -40 до 125 | 5 | 28 | Параллельный |
Решения NXP для электрификации
Ускорьтесь до нулевого уровня выбросов с помощью решений NXP по электрификации.
Наша цель — упростить вашу электрификацию, от управления батареями до управления двигателем.
дизайнерское путешествие.
- Смотреть видео
Безопасное управление инвертором тяги электромобиля
Ознакомьтесь с требованиями безопасности для 3 элементов системы привода электромобиля с примерами достижения требуемого уровня ASIL в этой статье.
- Читать больше
Модуль инвертора питания HEV/EV для электромобилей и гибридных автомобилей следующего поколения
Эталонный проект EV-INVERTER представляет собой комплексное системное решение для электрификации транспортных средств, разработанное для высоковольтных тяговых двигателей электромобилей.
- Смотреть по запросу
Дополнительные документы
NXP расширяет автомобильную платформу S32 семействами процессоров реального времени S32Z и S32E для новых автомобилей с программным управлением
Платформа S32 растет вместе с многообещающими процессорами реального времени S32 Z/E: в июне мы выиграли самую инновационную аппаратную платформу на Embedded World.
Читать пресс-релиз
Оптимизация эффективности электромобиля с помощью силовых модулей Hitachi Energy Roadpak SIC и NXP GD3160
Войти
Расширьте свои знания о том, как функция формирования волны затвора, включенная в драйвер затвора NXP GD3160, продемонстрирована на SiC MOSFET-модуле Hitachi RoadPak.
Прочитать технический документ
Средство выбора драйвера двигателя
Для проектировщиков систем, которым требуется более эффективная работа двигателя с регулируемой скоростью и бессенсорным управлением.
Читать селектор продуктов
NXP и Hitachi Energy улучшают характеристики электромобилей
Совместная работа NXP и Hitachi Energy обеспечивает более эффективные, надежные и функционально безопасные решения для электромобилей с более быстрым переключением и малыми потерями.
Читать блог
Соленоид стартера электродвигателя — стандартный режим работы
Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для использования функций этого веб-сайта в вашем браузере должен быть включен JavaScript.
Живой чат 865-933-5031
Будьте первым, кто оставит отзыв об этом товаре
Артикул: 250-700
50,98 $
- Описание
- Технические характеристики
- отзывов
- Метки
Описание
Подробная информация
Электромагнитный пускатель двигателя — стандартное исполнение
с.
