Электрические катушки соленоидов: Электрические размагничивающие катушки-соленоиды ЮНИМАГ-Р150 купить по низкой цене в ГЕО-НДТ

Соленоиды. Виды и устройство. Работа и особенности

Цилиндрическая обмотка, которая имеет длину, значительно больше ее диаметра, называется соленоидом. В переводе с английского, это слово обозначает – подобный трубе, то есть, это катушка, похожая на трубу.

Виды соленоидов

По назначению соленоиды разделяют на два класса:

1. Стационарные. То есть, для магнитных полей стационарного вида, которые долго держатся при некоторых значениях.
2. Импульсные. Для создания импульсных магнитных полей. Они могут существовать только в краткий период времени, не больше 1 с.

Стационарные способны создать поля не более 2,5х10⁵ Э. Соленоиды импульсного типа могут создать поля 5х10⁶ Э. Если при создании поля соленоиды не подвергаются деформации и не слишком греются, то магнитное поле прямо зависит от проходящего тока: Н = k*I, где k – постоянная величина соленоида, поддающаяся расчету.

Стационарные делятся:

• Резистивные.
• Сверхпроводящие.

Резистивные соленоиды производят из материалов, обладающих электрическим сопротивлением. В связи с этим вся подходящая к ним энергия переходит в теплоту. Чтобы избежать теплового разрушения устройства, необходимо отвести лишнее тепло. Для этих целей применяют криогенное или водяное охлаждение. Для этого требуется вспомогательная энергия, сравнимая с требуемой энергией для питания соленоида.

Сверхпроводящие соленоиды производят из сплавов, обладающих свойствами сверхпроводимости. Их электрическое сопротивление равно нулю при различных температурах во время эксперимента. При функционировании сверхпроводящего соленоида теплота выделяется только в подходящих проводниках и источнике напряжения. Источник питания в этом случае можно исключить, так как соленоид функционирует в короткозамкнутом режиме. При этом поле может существовать без расхода энергии бесконечно долго при условии сохранения сверхпроводимости.

Устройства для создания мощных магнитных полей включают в себя три главные части:

1. Соленоид.
2. Источник тока.
3. Система охлаждения.

При проектировании соленоида берут во внимание величины внутреннего канала и мощности источника питания.

Создание устройства с резистивным соленоидом для образования стационарных полей является глобальной научно-технической задачей. В мире, в том числе и в нашей стране, существует всего несколько лабораторий с подобными устройствами. Применяются соленоиды различных конструкций, эксплуатация которых осуществляется около тепловой границы.

Для обслуживания таких устройств необходим персонал, состоящий из работников высокой квалификации, работа которых дорого ценится. Большая часть финансов расходуется на оплату электрической энергии. Эксплуатация и обслуживание таких мощных соленоидов со временем окупается, так как ученые и исследователи различных областей науки, из разных стран могут получать важнейшие результаты для развития науки.

Наиболее сложные и важные задачи можно решить путем применения сверхпроводящих соленоидов. Этот способ более эффективный, экономичный и простой. Для примера можно назвать создание мощных стационарных полей сверхпроводящими соленоидами. Наиболее оригинальное свойство сверхпроводимости – это отсутствие электрического сопротивления у некоторых сплавов и металлов при температуре ниже критического значения.

Явление сверхпроводимости позволяет производить соленоид, не имеющий диссипации энергии при прохождении электрического тока. Однако, образованное поле имеет ограничение в том, что при достижении некоторого значения критического поля свойство сверхпроводимости разрушается, и электрическое сопротивление возобновляется.

Критическое поле повышается при снижении температуры от 0 до наибольшего значения. Еще в 50-х годах прошлого века открыты сплавы, у которых критическая температура находится в интервале от 10 до 20 К. При этом они имеют свойства очень мощных критических полей.

Технология создания таких сплавов и производство из них материалов для катушек соленоидов очень трудоемка и сложна. Поэтому такие устройства имеют высокую стоимость. Однако их эксплуатация недорогая и простая в обслуживании. Для этого необходим только источник питания низкого напряжения небольшой мощности и жидкий гелий. Мощность источника понадобится не выше 1 киловатта. Устройство таких соленоидов состоит из катушки, выполненной из меди и сверхпроводника многожильным проводом, лентой или шиной.

Существует возможность снижения энергетических затрат на создание еще более мощных полей. Эта возможность реализуется в нескольких ведущих странах, в том числе и в России. Такой способ основан на применении комбинации из водоохлаждаемого и сверхпроводящего соленоидов. Его еще называют гибридным соленоидом. В этом устройстве интегрируются наибольшие достижимые поля обоих типов соленоидов.

Водоохлаждаемый соленоид должен находиться внутри сверхпроводящего. Создание гибридного соленоида является объемной и сложной научно-технической проблемой. Для ее решения требуется работа нескольких коллективов научных учреждений. Подобное гибридное устройство эксплуатируется в нашей стране в Академии наук. Там соленоид со сверхпроводящими свойствами имеет массу 1,5 тонны. Обмотка выполнена из специальных сплавов ниобия с цинком и титаном. Обмотка водоохлаждаемого соленоида выполнена медной шиной.

Устройство и принцип действия

Соленоидом также можно назвать катушку индуктивности, которая намотана проводом на каркас в виде цилиндра. Такие катушки могут быть намотаны как одним, так и несколькими слоями. Так как длина обмотки намного больше диаметра, то при подключении постоянного напряжения на эту обмотку, внутри катушки образуется магнитное поле.

Часто соленоидами называют электромеханические устройства, содержащие катушку, внутри которой имеется ферромагнитный сердечник. Такие устройства выполнены в виде втягивающих реле автомобильного стартера, различных электроклапанов. Втягивающим элементом такого своеобразного электромагнита является сердечник из ферромагнитного материала.

Если в устройстве соленоида нет сердечника, то при подключении постоянного тока вдоль обмотки образуется магнитное поле. Индукция этого поля равна:

Где, N – количество витков в обмотке, l – длина катушки, I – ток, протекающий по соленоиду, μ0 — вакуумная магнитная проницаемость.

На концах соленоида величина магнитной индукции в два раза ниже, по сравнению с внутренней частью, так как две части соленоида совместно образуют двойное магнитное поле. Это применимо к длинному или бесконечному соленоиду, в сравнении с диаметром каркаса обмотки.

По краям соленоида магнитная индукция равна:

Так как соленоиды являются катушками индуктивности, следовательно, соленоид может запасать энергию в магнитном поле. Эта энергия равна работе, совершаемой источником, для образования тока в обмотке.

Этот ток образует в соленоиде магнитное поле:

Если ток в катушке изменяется, то возникает ЭДС самоиндукции. В этом случае напряжение на соленоиде определяется:

Индуктивность соленоида определяется:

Где, V – объем катушки соленоида, z – длина проводника катушки, n – количество витков, l – длина катушки, μ0 — вакуумная магнитная проницаемость.

При подключении к проводникам соленоида переменного напряжения, магнитное поле будет создаваться тоже переменным. Соленоид имеет сопротивление переменному току в виде комплекса двух составляющих: активной и реактивной. Они зависят от индуктивности и электрического сопротивления проводника катушки.

Похожие темы:

Катушки индуктивности (Соленоиды). Применение и устройство

Надежность работы катушки индуктивности довольно высока. Неисправности могут возникать при чрезмерном нагревании, повреждении изоляции, либо при эксплуатации с напряжением выше допустимой величины.

Надежность соленоидов

Чаще всего в негодность приходит не соленоид, а механизм, приводящийся в действие соленоидом. Может выйти из строя мембрана, тяга и другие детали электроклапанов, приводов заслонок и других механизмов. Например, на иглу в топливных форсунках постепенно оседает налет, который мешает ей передвигаться и плотно прилегать к отверстию. В результате форсунка выходит из строя из-за потери герметичности. Хотя при этом электрическая часть форсунки (соленоид) остается исправной.

Устранение неисправностей

• Первым делом необходимо выяснить целостность обмотки соленоида. Для этих целей используют обычный мультиметр, с помощью которого катушку проверяют на отсутствие обрыва.
• Если обрыва нет, измеряют сопротивление обмотки, и сравниваю эту величину с данными паспорта. При нормальном сопротивлении и отсутствии обрыва проверку продолжают на следующем этапе.
• При неисправности обмотки катушки индуктивности и ненадлежащей его работе, проверяют наличие механических препятствий для перемещения стержня. В заслонках могут забиться жиром и грязью шарниры, в адсорбере клапан забивается углем. Налет смолы в форсунках также может нарушить работу соленоида. В таких случаях необходимо разобрать узел, выяснить причину неисправности и заменить изношенные детали, либо промыть механизм специальными средствами.

Применение соленоидов

В различных отраслях промышленного производства, автомобилях и другой технике используются такие устройства, как катушки индуктивности. Электроприводы поступательного движения являются примерами функционирования соленоидов, действующих на постоянном токе.

Вот некоторые сферы применения соленоидов:

• Индукторы тигельных печей.
• Клапаны гидросистем.
• Втягивающее реле автомобильного стартера.
• Форсунки топливной аппаратуры автомобиля.
• Электроклапаны двигателей.
• Механизм отрезания чека на кассе.
• Электрические замки.

Чаще всего обмотки соленоидов выполняют алюминиевым или медным проводником. В отраслях с высокими технологиями используют обмотки, выполненные из сверхпроводников. Материалом сердечника обычно используется пакет металлических листов, ферритовые сплавы, чугун, сталь. Это зависит от назначения электрического устройства.

Электроклапан трубопровода

Перед подачей питания на катушку соленоида тарелка клапана прижата к отверстию с помощью пружины. Трубопровод закрыт. При подключении питания на обмотку якорь с тарелкой клапана втягиваются катушкой и поднимаются, преодолевая действие пружины, и открывая при этом отверстие трубопровода.

Жидкость в трубе движется, и трубопровод будет находиться в открытом виде до тех пор, пока на катушку подключен ток. При выключении питания пружина выталкивает тарелку клапана вниз и перекрывает отверстие трубы. Трубопровод закрывается.

Стартерное втягивающее реле

1 — Втягивающее реле
2 — Вилка стартера
3 — Передняя крышка
4 — Бендикс
5 — Задняя крышка

Стартер автомобиля выполнен по принципу электродвигателя постоянного тока, работающего от аккумуляторной батареи автомобиля. При запуске двигателя шестерня стартера, которая называется бендиксом, быстро входит в зацепление с зубчатым венцом маховика коленчатого вала на короткое время, необходимое для запуска двигателя. В это время подключается электродвигатель стартера. Роль соленоида в стартере играет втягивающее реле.

Оно расположено на корпусе стартера. При подключении питания к катушке втягивающего реле, она создает втягивающее усилие, действующее на металлический сердечник, который выдвигает шестерню вперед с помощью специального механизма. После запуска мотора напряжение отключается от обмотки реле, и шестерня отходит в первоначальное положение под действием пружины.

Электрический замок

В замках, оснащенных соленоидом, ригель перемещается с помощью электромагнита. Такие электрические замки стали популярными в системах контроля доступа, а также в дверях шлюзов. Дверь с электрозамком можно открыть только путем подачи на него сигнала управления. После отключения этого сигнала дверь снова запирается.

К достоинствам таких  замков относится простота устройства. Она намного проще других моделей, имеет высокую стойкость к износу. Из рассмотренных примеров применений видно, что соленоид чаще всего функционирует совместно с упругим элементом в виде пружины.

Индуктор на основе соленоида

Для сквозного нагревания металлических деталей часто применяют индукторы, выполненные в виде многовиткового соленоида. Обмотку при этом выполняют из медной шины или медной трубки с жидкостным охлаждением.

В среднечастотных установках применяют обмотки, состоящие из одного слоя. В промышленных установках также применяют многослойную обмотку. Это зависит от параметров источника напряжения, коэффициента мощности, параметров нагрузки, а также возможным снижением потерь электрической энергии.

Для создания требуемой жесткости катушки индуктивности ее торцы обычно стягивают асбоцементными плитами. В инновационных устройствах для нагрева и индукционной закалки катушки индуктивности эксплуатируются на переменном токе повышенной частоты, вследствие чего применение ферромагнитного сердечника не требуется.

Соленоидный электродвигатель

Существуют электрические двигатели с применением соленоидов. Принцип его действия заключается в включении и выключении катушек в определенное время, что приводит в движение коленчатый вал двигателя. При этом возврат сердечника катушки выполняется с помощью пружины, как в рассмотренном ранее электромагнитном клапане или электрическом замке.

В соленоидных двигателях, имеющих несколько катушек, коммутация катушек производится вентилями в виде полупроводниковых элементов. К отдельной катушке поступает напряжение в определенный полупериод синусоидального напряжения. Стальной сердечник по очереди втягивается разными катушками. При этом он выполняет возвратно-поступательное движение, вращая коленвал двигателя или колесо.

Экспериментальные устройства

Опытные устройства, подобные детектору «Атлас», действующие на адронном коллайдере, включают в себя электрические магниты повышенной мощности на основе соленоидов. Физические эксперименты с элементарными частицами осуществляются для обнаружения строительных элементов материи и изучения сил природы, действующих во Вселенной.

Катушки индуктивности Тесла

Любители экспериментов с катушками Тесла часто применяют катушки для создания таких катушек. В них соленоидом является вторичная обмотка трансформатора. Важным параметром является длина проводника обмотки, так как соленоиды в таком устройстве играют роль резонаторов и волноводов, а не электромагнитов. В них имеется емкость, созданная находящимися рядом витками, а также индуктивность, как и в любом колебательном контуре. На вершине вторичной обмотки расположен тороид, предназначенный для компенсации распределенной емкости.

Похожие темы:

Электрические характеристики соленоида

Как только что сказал, вольт-амперный рейтинг соленоида — это то, что вы используете. Номинальная мощность говорит вам, сколько энергии потребуется, чтобы держать его под напряжением. 3 Вт / 12 В = 250 мА, это то, что соленоид будет тянуть в устойчивом состоянии при подаче 12 В.

Производители часто перечисляют семейство соленоидов с определенной потребляемой мощностью, потому что это то, что остается неизменным по различным катушкам, которые они предлагают в этом семействе. Чтобы сохранить магнитную силу одинаковой, требуется одинаковое количество усилителей тока. Допустим, они делают вариант с удвоенным числом ходов. Это означает, что для достижения необходимого магнетизма требуется только половина тока. Чтобы сохранить физический размер катушки одинаковым, диаметр провода должен составлять 1 / кв.м (2) от первоначальной версии, что составляет половину площади поперечного сечения. Половина площади означает удвоенное сопротивление на длину, но новая катушка в два раза длиннее, поэтому в целом сопротивление в 4 раза больше. Чтобы получить половину тока по сравнению с оригинальной версией, вы должны подать в два раза больше напряжения на эту новую катушку. Обратите внимание, что в примере напряжение удвоилось, но ток уменьшился вдвое, что означает, что мощность осталась прежней. Я не смотрел, но производитель, вероятно, предлагает иные идентичные соленоиды с различными комбинациями напряжения и тока, которые выходят примерно до 3 Вт, например, 6 В при 500 мА, 24 В при 125 мА и т. Д.

Что касается скорости выключения, то она ограничена механической частью соленоида. Магнитное поле пропорционально току мгновенно. Если вы остановите ток, магнитное поле тоже остановится. Все, что удерживалось этим магнитным полем, все еще имеет инерцию, и, следовательно, потребуется некоторое время, чтобы среагировать.

Реле, которые представляют собой соленоиды с хорошо контролируемой и известной массой для перемещения, могут переключаться за несколько мс для быстрых и на несколько 10 мс для обычных. Как правило, соленоиды перемещают более тяжелые предметы, поэтому системе требуется больше времени, чтобы среагировать, когда ток катушки отключен. Все это зависит от массы, которая движется, и от того, сколько сил ее толкает. Смотрите второй закон Ньютона.

Что такое соленоид

что это такое, разновидности и устройство. Принцип работы

Соленоид – это обмотка, имеющая цилиндрический вид. Длина этой обмотки в десятки раз превышает ее диаметр. Само слово соленоид происходит из слияния двух терминов «solen», «eidos». Первое из них обозначает «труба», а второе слово переводится как «подобный». На практике, это объясняет форму этой радиодетали, которая имеет вид трубы, но с обмоткой.

Другими словами, соленоид можно назвать отдельным видом катушки индуктивности. При подаче на нее электричества, внутри этой «трубы» образуется электромагнитное поле. Поле, своей силой, втягивает внутрь сердечник, который тем самым совершает механическое действие. Используется это например в изменении положения клапана или открывания замка двери.

В статье будет описано устройство соленоидов, сфера применения и другие вопросы, касающиеся этой радиодетали. Также в статье добавлен интересный файл и видеоролик по данной теме.

Соленоид с подключением

Описание и принцип работы соленоида

Линейный соленоид работает на том же основном принципе, что и электромеханическое реле, описанное в предыдущем уроке, и точно так же, как и реле, они также могут переключаться и управляться с помощью транзисторов или полевых МОП-транзисторов. Линейный соленоид — это электромагнитное устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическое толкающее или тянущее усилие или движение. Линейный соленоид в основном состоит из электрической катушки, намотанной вокруг цилиндрической трубки с ферромагнитным приводом или «плунжером», который может свободно перемещать или скользить «ВХОД» и «ВЫХОД» в корпусе катушек. Виды соленоидов представлены на рисунке ниже.

Соленоиды могут использоваться для электрического открывания дверей и защелок, открытия или закрытия клапанов, перемещения и управления роботизированными конечностями и механизмами и даже для включения электрических выключателей только путем подачи питания на его катушку. Соленоиды доступны в различных форматах, причем наиболее распространенными типами являются линейный соленоид, также известный как линейный электромеханический привод (LEMA) и вращающийся соленоид.

Соленоид и сфера применения

Оба типа соленоидов, линейный и вращательный доступны в виде удержания (с постоянным напряжением) или в виде защелки (импульс ВКЛ-ВЫКЛ), при этом типы защелки используются в устройствах под напряжением или при отключении питания. Линейные соленоиды также могут быть разработаны для пропорционального управления движением, где положение плунжера пропорционально потребляемой мощности. Когда электрический ток протекает через проводник, он генерирует магнитное поле, и направление этого магнитного поля относительно его северного и южного полюсов определяется направлением потока тока внутри провода.

Эта катушка проволоки становится « электромагнитом » со своими собственными северным и южным полюсами, точно такими же, как у постоянного магнита. Сила этого магнитного поля может быть увеличена или уменьшена либо путем управления количеством тока, протекающего через катушку, либо путем изменения количества витков или петель, которые имеет катушка. Пример «электромагнита» приведен ниже.

Магнитное поле, создаваемое катушкой

Когда электрический ток проходит через обмотки катушек, он ведет себя как электромагнит, и плунжер, который находится внутри катушки, притягивается к центру катушки с помощью магнитного потока внутри корпуса катушек, который, в свою очередь, сжимает небольшая пружина прикреплена к одному концу плунжера. Сила и скорость движения плунжеров определяются силой магнитного потока, генерируемого внутри катушки.

Когда ток питания выключен (обесточен), электромагнитное поле, созданное ранее катушкой, разрушается, и энергия, накопленная в сжатой пружине, заставляет поршень вернуться в исходное положение покоя. Это движение плунжера вперед и назад известно как «ход» соленоидов, другими словами, максимальное расстояние, на которое плунжер может проходить в направлении «вход» или «выход», например, 0–30 мм.

Такой тип соленоида обычно называется линейным соленоидом из-за линейного направленного движения и действия плунжера. Линейные соленоиды доступны в двух основных конфигурациях, которые называются «тягового типа», так как он тянет подключенную нагрузку к себе, когда они находятся под напряжением, и «толкающего типа», которые действуют в противоположном направлении, отталкивая его от себя при подаче питания. Как притягивающие, так и толкающие типы обычно имеют одинаковую конструкцию, с разницей в расположении возвратной пружины и конструкции плунжера.

Магнитное поле, создаваемое внутри.

Конструкция линейного соленоида вытяжного типа

Линейные соленоиды полезны во многих устройствах, которые требуют движения открытого или закрытого типа (например, внутри или снаружи), таких как дверные замки с электронным управлением, пневматические или гидравлические регулирующие клапаны, робототехника, управление автомобильным двигателем, ирригационные клапаны для полива сада и даже для дверного звонка. Они доступны как открытая рама, закрытая рама или герметичные трубчатые типы.

Материал в тему: Что такое кондесатор

Вращательный соленоид

Большинство электромагнитных соленоидов являются линейными устройствами, создающими линейную силу движения или движения вперед и назад. Однако имеются также вращательные соленоиды, которые производят угловое или вращательное движение из нейтрального положения либо по часовой стрелке, против часовой стрелки, либо в обоих направлениях (в двух направлениях). Вращающиеся соленоиды можно использовать для замены небольших двигателей постоянного тока или шаговых двигателей, если угловое движение очень мало, а угол поворота — это угол, смещенный от начального к конечному положению.

Обычно доступные ротационные соленоиды имеют перемещения 25, 35, 45, 60 и 90 ^o, а также многократные перемещения к определенному углу и от него, такие как самовосстановление в двух положениях или возврат в нулевое вращение, например, от 0 до 90- до -0 ^° , самовосстановление в 3 положениях, например от 0 ^° до +45 ^° или от 0 ^° до -45 ^°, а также фиксация в 2 положениях.

Соленоид в металлическом корпусе.

Вращающиеся соленоиды производят вращательное движение, когда под напряжением, обесточено, или изменение полярности электромагнитного поля изменяет положение ротора с постоянными магнитами. Их конструкция состоит из электрической катушки, намотанной вокруг стальной рамы с магнитным диском, соединенным с выходным валом, расположенным над катушкой.

Когда катушка находится под напряжением, электромагнитное поле генерирует множество северных и южных полюсов, которые отталкивают соседние постоянные магнитные полюса диска, заставляя его вращаться на угол, определяемый механической конструкцией вращающегося соленоида.

Вращающиеся соленоиды используются в торговых автоматах или игровых автоматах, для управления клапанами, затворами камер со специальными высокоскоростными, низкоэнергетическими или регулируемыми позиционирующими соленоидами с высоким усилием или крутящим моментом, такими как те, которые используются в точечно-матричных принтерах, пишущих машинках, автоматах или в автомобилях.

Схема устройства соленоида.

Электромагнитное переключение

Обычно соленоиды, линейные или вращающиеся, работают с приложением постоянного напряжения, но их также можно использовать с синусоидальными напряжениями переменного тока, используя двухполупериодные мостовые выпрямители для выпрямления питания, которые затем можно использовать для переключения соленоида постоянного тока. Малые соленоиды типа DC могут легко управляться с помощью транзисторных или полевых МОП-транзисторов и идеально подходят для использования в роботизированных устройствах.

Однако, как мы видели ранее с электромеханическими реле, линейные соленоиды являются «индуктивными» устройствами, поэтому требуется некоторая электрическая защита через катушку соленоида для предотвращения повреждения полупроводникового переключающего устройства высокими обратными ЭДС. В этом случае используется стандартный «Диод маховика», но вы также можете использовать стабилитрон или варистор малого значения.

Устройство электромагнитного клапана.

Снижение энергопотребления соленоида

Одним из основных недостатков соленоидов, особенно линейного соленоида, является то, что они являются «индуктивными устройствами», изготовленными из катушек с проволокой. Это означает, что соленоидная катушка преобразует часть электрической энергии, используемой для их работы, в «нагрев» из-за сопротивления провода. Другими словами, при длительном подключении к источнику электропитания они нагреваются, и чем дольше время, в течение которого питание подается на соленоидную катушку, тем горячее становится. Также, когда катушка нагревается, ее электрическое сопротивление также изменяется, позволяя течь большему току, повышая ее температуру.

При постоянном входном напряжении, подаваемом на катушку, катушка соленоидов не имеет возможности остыть, потому что входная мощность всегда включена. Чтобы уменьшить этот самогенерируемый эффект нагрева, необходимо уменьшить либо количество времени, в течение которого катушка находится под напряжением, либо уменьшить количество тока, протекающего через нее. Один из способов потребления меньшего тока заключается в подаче подходящего достаточно высокого напряжения на электромагнитную катушку, чтобы обеспечить необходимое электромагнитное поле для работы и посадки плунжера, но затем один раз активировать для снижения напряжения питания катушек до уровня, достаточного для поддержания плунжера, в «сидячем» или закрытом положении.

Используя этот метод, соленоид может быть подключен к его источнику напряжения на неопределенный срок (непрерывный рабочий цикл), так как мощность, потребляемая катушкой, и выделяемое тепло значительно уменьшаются, что может быть до 85-90% при использовании подходящего силового резистора. Однако мощность, потребляемая резистором, также будет генерировать определенное количество тепла, I ² R (закон Ома), и это также необходимо учитывать.

Рабочий цикл соленоида

Другим более практичным способом уменьшения тепла, выделяемого катушкой соленоидов, является использование «прерывистого рабочего цикла». Прерывистый рабочий цикл означает, что катушка многократно переключается «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на подходящей частоте, чтобы активировать механизм плунжера, но не дать ему обесточиться во время периода ВЫКЛ. Прерывистое переключение рабочего цикла является очень эффективным способом уменьшения общей мощности, потребляемой катушкой.

Рабочий цикл (% ED) соленоида — это часть времени «ВКЛ», когда на электромагнит подается напряжение, и это отношение времени «ВКЛ» к общему времени «ВКЛ» и «ВЫКЛ» для одного полного цикла операций. Другими словами, время цикла равно времени включения плюс время выключения. Рабочий цикл выражается в процентах, например:

Затем, если соленоид включен или включен на 30 секунд, а затем выключен на 90 секунд перед повторным включением, один полный цикл, общее время цикла включения / выключения составит 120 секунд, (30 + 90) поэтому рабочий цикл соленоидов будет рассчитываться как 30/120 сек или 25%. Это означает, что вы можете определить максимальное время включения соленоидов, если вам известны значения рабочего цикла и времени выключения.

Например, время выключения равно 15 секундам, рабочий цикл равен 40%, поэтому время включения равно 10 секундам. Соленоид с номинальным рабочим циклом 100% означает, что он имеет постоянное номинальное напряжение и поэтому может быть оставлен включенным или постоянно включен без перегрева или повреждения. В этом уроке о соленоидах мы рассматривали как линейный соленоид, так и вращающийся соленоид как электромеханический привод, который можно использовать в качестве выходного устройства для управления физическим процессом. В следующем уроке мы продолжим рассмотрение устройств вывода, называемых исполнительными механизмами, и устройства, которое снова преобразует электрический сигнал в соответствующее вращательное движение, используя электромагнетизм. Тип устройства вывода, которое мы рассмотрим в следующем уроке — это двигатель постоянного тока.

Материал по теме: Что такое реле времени.

Соленоид в упаковке

Соленоиды косвенного действия

Данный вид соленоида является более сложным, и понадобится больше времени для объяснения механизма его работы. Проще говоря, соленоид косвенного действия состоит из двух клапанов, соединённых в один механизм. Основной клапан (main valve) – это золотник, который работает по описанному выше принципу, второй используемый механизм – это управляющий клапан (pilot valve), который находится между золотником и электромагнитом. Управляющий клапан представляет собой маленький соленоид прямого действия, который активирует нажатие большого золотника. Обратите внимание, что соленоид, показанный на данном изображении, является соленоидом прямого действия, так как он напрямую воздействует на управляющий клапан, но вся конструкция в сборе является соленоидом косвенного действия.

Основное различие между соленоидами прямого действия и косвенного действия в том, как они взаимодействуют с механическими частями маркера. Соленоиды прямого действия работают напрямую с элементами механизма маркера. Соленоиды косвенного действия используют воздушный поток для управления золотником. Основная причина существования соленоидов косвенного действия – это их невероятно низкое потребление энергии по сравнению с соленоидами прямого действия. Например, если соленоиду прямого действия необходимо 4 ватта для воздействия на механизм, то соленоиду косвенного действия для того же воздействия нужно всего 0,5 ватта.

Схема работы соленоида.

Далее соленоиды делятся по количеству потоков. Для функционирования у соленоида должно быть хотя бы одно отверстие, через которое воздух поступает в соленоид, одно отверстие, из которого воздух поступает в механизм, и одно отверстие для сброса воздуха. Но в большинстве случаев используется конструкция с двумя отверстиями для подачи воздуха в механизм маркера и двумя отверстиями сброса воздуха. В настоящее время, в основном, используются три основных типа соленоидов:

1. Четырёхпоточный золотниковый клапан (four way spool valve). Этот тип используется в большинстве полностью электропневматических маркеров, где для движения поршня назад и вперёд используется воздух. Например Ego, Angel, Shocker, Dye Matrix и т.п. Неправильно названный тривей (three way valve) на кокерах, тоже является примером четырёхпоточного поршня.
2. Трехпоточный золотник, закрытый в состоянии покоя (3-way spool normally closed). Это трехпоточный клапан, который подаёт воздух при подаче на него напряжения. Когда этот соленоид в состоянии покоя, он не подаёт никакого давления, например pVI Shocker, Invert Mini.
3. Трёхпоточный золотник, открытый в состоянии покоя (3-way spool normally open). Это трёхпоточный клапан, который подаёт давление в состоянии покоя, и перекрывает поток воздуха, когда на него подаётся напряжение, например Ion.

Управляющий клапан в соленоиде всегда является трёхпоточным, закрытым в состоянии покоя. Когда на соленоид подаётся напряжение, управляющий клапан открывается и подаёт воздух для того, чтобы сдвинуть золотник, который, в свою очередь, может быть и трехпоточным и четырёхпоточным.

Каждый соленоид косвенного действия делится на три сегмента: катушка (coil), управляющий клапан (pilot) и золотник (spool). Катушка – это единственная электромагнитная часть всего механизма. Состоит она из медной проволоки, обмотанной вокруг металлического кожуха, внутри которого находится металлический стержень, являющийся противоположным магнитным компонентом клапана. Стержень изготавливается из стали и имеет пружину с одного конца. На противоположном конце соленоида находится золотник, который является клапаном и основной движущейся частью соленоида. Золотники обычно изготавливаются из латуни или алюминия в зависимости от производителя.

Также на золотнике имеются разнообразные прокладки для того, чтобы перенаправлять воздушные потоки. И, наконец, последняя часть соленоида – управляющий клапан, который является “посредником” между движением стержня катушки и золотника. Основной компонент для управляющего клапана – круглый поршень, который передвигает золотник в открытое положение. Поршень представляет собой маленький пластиковый диск с прокладкой вокруг него. За поршнем находится маленький привод, деталь для удержания привода на месте и маленькая заглушка, находящаяся внутри привода. Большинство этих компонентов, как и корпус управляющего клапана, изготавливается из полимеров для того, чтобы улучшить скольжение и уплотнение.

Интересный материал для ознакомления: что такое вариасторы.

В заключение статьи, что же такое двелл? Это время, в течение которого на соленоид подаётся напряжение (соответственно, путь болта маркера в переднее положение + время, которое болт находится в переднем положении, выпуская воздух). При сильном понижении параметра двелл вам придётся компенсировать более короткое время пребывания болта в переднем положении путём повышения рабочего давления маркера, что не будет полезным для вашего маркера. Слишком завышенное значение параметра двелл приведёт к перерасходу воздуха, заряда батареи и большему износу самого соленоида.

Два одинаковых соленоида.

Как проверить работоспособность

Проводник, имеющий форму спирали, в котором возникает магнитное поле, называется соленоидом. Применяется в автомобилях и предназначен для переключения датчиков и клапанов на расстоянии. Таким образом, если клапан или какой-либо датчик перестал функционировать, то, прежде всего, проверке подвергают соленоид.

Для проверки потребуется следующее:

• компрессор;
• оборудование для диагностики;
• различные инструменты – отвертки, ключи и другие.

Для проверки соленоида его необходимо переключить в режим “омметра”. Отыскать соленоид в автомобиле можно посредством технической документации, которая идет с каждым транспортным средством. Соленоид должен быть подключен к бортовому компьютеру. Обратить внимание и на то, в каком состоянии находится клапан. Он может быть закрытым или открытым.

1. Следующим этапом следует проверка электрического сопротивления соленоида. В работе потребуется применить омметр, который следует подключить к клеммам компонента. О том, каким сопротивлением должен обладать соленоид в горячем и холодном состоянии, указано в технической документации. Проверить контур компонента на замыкание. Необходимо каждый контакт через корпус автомобиля замкнуть. В течение долгого периода эксплуатации в соленоиде скапливается большое количество загрязняющих компонентов. По возможности следует промыть соленоид в бензине. Возможно, что приходится иметь дело с неразборным компонентом. Тогда придется заменить старый соленоид на новый, и можно быть уверенным в том, что проблема устранена.
2. Соленоид является источником мощного магнитного поля. В результате этого внутри скапливается большое количество металлических микрочастиц. Они оседают на стенках каналов и вскоре начинают препятствовать нормальной работе клапана. Подвижные части работают с перебоями. Удалять металлические микрочастицы можно посредством компрессора. Высокое давление воздуха удалит весь мусор, скопившийся за несколько лет или месяцев эксплуатации. Не забыть обратить внимание на то, в каком состоянии должен находиться клапан в обычном состоянии.
3. Если соленоид закрыт в нормальном положении, то выполнить простой тест. Отключить устройство от источника питания. После этого направить струю воздуха, которая должна задерживаться внутри, а не выходить через выходной канал. Подать напряжение на соленоид. В данной ситуации воздушная струя должна начать выходить через выходной канал. Если условия выполняются, то можно сказать, что компонент находится в пригодном состоянии.
4. С иной ситуацией придется столкнуться в случае с нормально открытым соленоидом. Как только компонент был обесточен, воздух должен начать выходить через выходной клапан. При подаче тока канал запирается, и воздух остается внутри.

Электромагнитный клапан.

Наличие короткого замыкания становится причиной низкого сопротивления. Его можно измерить и для этого необходимо отыскать электродвижущую силу, а также ее внутреннее сопротивление. На основании полученных сведений выполнить требуемые расчеты. Для расчета короткого замыкания потребуется лишь тестер.

Заключение

В данной статье представлены основные вопросы работы соленоида или электромагнитного клапана. Более подробно об этом устройстве можно узнать, прочитав статью Электромагнитное поле соленоида. В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи выражаем благодарность источникам, откуда была почерпнута информация:

www.wiki.amperka.ru

www.pb-all.ru

www.meanders.ru

www.kinergo.ru

Предыдущая

РадиодеталиЧто такое тепловое реле

Следующая

РадиодеталиЧто такое геркон и как применяется в быту?

Соленоиды АКПП. Что это? Описание Классификация, Проблемы, Болезни.

Данные являются справочными и не исключен процент неточностей. Перепроверяйте в других источниках.

Замена соленоида

Какой соленоид отвечает за 4 (заднюю, 1-2) передачу? Определить можно по мануалу для своей коробки … подробнее

Частые вопросы

Заменой соленоида иногда можно временно решить проблемы автомата, чаще всего с коробками DP0, где … подробнее

Проверка соленоидов

Проверить исправность соленоида можно омметром (для он-офф соленоидов) и … подробнее

Самый частый вопрос владельцев АКПП: «АКПП стала плохо переключаться, Компьютер показывает проблему в соленоиде В (С, D…). Скажите какой соленоид мне заменить, чтобы все опять заработало?» Кажется, что стоит заменить какой-то небольшой клапан-соленоид и можно опять ездить. Правда или нет? — здесь.

Что такое Соленоид?

Соленоид в АКПП это электромеханический кран-регулятор в АКПП, который в ответ на электроимпульс компьютера открывает или закрывает канал в гидроплите для управления потоками гидравлической жидкости. Соленоиды управляют гидравлическими переключениями режимов работы современных АКПП, вариаторов и ДСГ. (Исключениями являются электрический Степ-мотор JF011 и Электроприводы некоторых ДСГ с сухим сцеплением) Соленоиды пришли на смену Говернору — примитивному механико-гидравлическому клапану, переключавшему скорости в гидравлически управляемых трансмиссиях, типа того, что в унитазе открывает и закрывает воду для заполнения смывного бачка. Конструкция соленоидов использует школьный опыт с магнитным стержнем внутри медной обмотки, по которой пропускается постоянный т

Соленоиды. Виды и устройство. Работа и особенности

Цилиндрическая обмотка, которая имеет длину, значительно больше ее диаметра, называется соленоидом. В переводе с английского, это слово обозначает – подобный трубе, то есть, это катушка, похожая на трубу.

Виды соленоидов

По назначению соленоиды разделяют на два класса:

1. Стационарные. То есть, для магнитных полей стационарного вида, которые долго держатся при некоторых значениях.
2. Импульсные. Для создания импульсных магнитных полей. Они могут существовать только в краткий период времени, не больше 1 с.

Стационарные способны создать поля не более 2,5х10⁵ Э. Соленоиды импульсного типа могут создать поля 5х10⁶ Э. Если при создании поля соленоиды не подвергаются деформации и не слишком греются, то магнитное поле прямо зависит от проходящего тока: Н = k*I, где k – постоянная величина соленоида, поддающаяся расчету.

Стационарные делятся:

• Резистивные.
• Сверхпроводящие.

Резистивные соленоиды производят из материалов, обладающих электрическим сопротивлением. В связи с этим вся подходящая к ним энергия переходит в теплоту. Чтобы избежать теплового разрушения устройства, необходимо отвести лишнее тепло. Для этих целей применяют криогенное или водяное охлаждение. Для этого требуется вспомогательная энергия, сравнимая с требуемой энергией для питания соленоида.

Сверхпроводящие соленоиды производят из сплавов, обладающих свойствами сверхпроводимости. Их электрическое сопротивление равно нулю при различных температурах во время эксперимента. При функционировании сверхпроводящего соленоида теплота выделяется только в подходящих проводниках и источнике напряжения. Источник питания в этом случае можно исключить, так как соленоид функционирует в короткозамкнутом режиме. При этом поле может существовать без расхода энергии бесконечно долго при условии сохранения сверхпроводимости.

Устройства для создания мощных магнитных полей включают в себя три главные части:

1. Соленоид.
2. Источник тока.
3. Система охлаждения.

При проектировании соленоида берут во внимание величины внутреннего канала и мощности источника питания.

Создание устройства с резистивным соленоидом для образования стационарных полей является глобальной научно-технической задачей. В мире, в том числе и в нашей стране, существует всего несколько лабораторий с подобными устройствами. Применяются соленоиды различных конструкций, эксплуатация которых осуществляется около тепловой границы.

Для обслуживания таких устройств необходим персонал, состоящий из работников высокой квалификации, работа которых дорого ценится. Большая часть финансов расходуется на оплату электрической энергии. Эксплуатация и обслуживание таких мощных соленоидов со временем окупается, так как ученые и исследователи различных областей науки, из разных стран могут получать важнейшие результаты для развития науки.

Наиболее сложные и важные задачи можно решить путем применения сверхпроводящих соленоидов. Этот способ более эффективный, экономичный и простой. Для примера можно назвать создание мощных стационарных полей сверхпроводящими соленоидами. Наиболее оригинальное свойство сверхпроводимости – это отсутствие электрического сопротивления у некоторых сплавов и металлов при температуре ниже критического значения.

Явление сверхпроводимости позволяет производить соленоид, не имеющий диссипации энергии при прохождении электрического тока. Однако, образованное поле имеет ограничение в том, что при достижении некоторого значения критического поля свойство сверхпроводимости разрушается, и электрическое сопротивление возобновляется.

Критическое поле повышается при снижении температуры от 0 до наибольшего значения. Еще в 50-х годах прошлого века открыты сплавы, у которых критическая температура находится в интервале от 10 до 20 К. При этом они имеют свойства очень мощных критических полей.

Технология создания таких сплавов и производство из них материалов для катушек соленоидов очень трудоемка и сложна. Поэтому такие устройства имеют высокую стоимость. Однако их эксплуатация недорогая и простая в обслуживании. Для этого необходим только источник питания низкого напряжения небольшой мощности и жидкий гелий. Мощность источника понадобится не выше 1 киловатта. Устройство таких соленоидов состоит из катушки, выполненной из меди и сверхпроводника многожильным проводом, лентой или шиной.

Существует возможность снижения энергетических затрат на создание еще более мощных полей. Эта возможность реализуется в нескольких ведущих странах, в том числе и в России. Такой способ основан на применении комбинации из водоохлаждаемого и сверхпроводящего соленоидов. Его еще называют гибридным соленоидом. В этом устройстве интегрируются наибольшие достижимые поля обоих типов соленоидов.

Водоохлаждаемый соленоид должен находиться внутри сверхпроводящего. Создание гибридного соленоида является объемной и сложной научно-технической проблемой. Для ее решения требуется работа нескольких коллективов научных учреждений. Подобное гибридное устройство эксплуатируется в нашей стране в Академии наук. Там соленоид со сверхпроводящими свойствами имеет массу 1,5 тонны. Обмотка выполнена из специальных сплавов ниобия с цинком и титаном. Обмотка водоохлаждаемого соленоида выполнена медной шиной.

Устройство и принцип действия

Соленоидом также можно назвать катушку индуктивности, которая намотана проводом на каркас в виде цилиндра. Такие катушки могут быть намотаны как одним, так и несколькими слоями. Так как длина обмотки намного больше диаметра, то при подключении постоянного напряжения на эту обмотку, внутри катушки образуется магнитное поле.

Часто соленоидами называют электромеханические устройства, содержащие катушку, внутри которой имеется ферромагнитный сердечник. Такие устройства выполнены в виде втягивающих реле автомобильного стартера, различных электроклапанов. Втягивающим элементом такого своеобразного электромагнита является сердечник из ферромагнитного материала.

Если в устройстве соленоида нет сердечника, то при подключении постоянного тока вдоль обмотки образуется магнитное поле. Индукция этого поля равна:

Где, N – количество витков в обмотке, l – длина катушки, I – ток, протекающий по соленоиду, μ0 — вакуумная магнитная проницаемость.

На концах соленоида величина магнитной индукции в два раза ниже, по сравнению с внутренней частью, так как две части соленоида совместно образуют двойное магнитное поле. Это применимо к длинному или бесконечному соленоиду, в сравнении с диаметром каркаса обмотки.

По краям соленоида магнитная индукция равна:

Так как соленоиды являются катушками индуктивности, следовательно, соленоид может запасать энергию в магнитном поле. Эта энергия равна работе, совершаемой источником, для образования тока в обмотке.

Этот ток образует в соленоиде магнитное поле:

Если ток в катушке изменяется, то возникает ЭДС самоиндукции. В этом случае напряжение на соленоиде определяется:

Индуктивность соленоида определяется:

Где, V – объем катушки соленоида, z – длина проводника катушки, n – количество витков, l – длина катушки, μ0 — вакуумная магнитная проницаемость.

При подключении к проводникам соленоида переменного напряжения, магнитное поле будет создаваться тоже переменным. Соленоид имеет сопротивление переменному току в виде комплекса двух составляющих: активной и реактивной. Они зависят от индуктивности и электрического сопротивления проводника катушки.

Похожие темы:

Принцип работы соленоида

Линейный соленоид

Линейный соленоид — это электромагнитное устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическое толкающее или тянущее усилие или движение.

Соленоиды используются во многих устройствах для обеспечения линейного или вращательного приведения в действие  механических систем.

Хотя управление соленоидом может быть таким же простым, как включение и выключение нагрузки (например, выключатель), часто более высокая производительность может быть получена с помощью специализированной интегральной микросхемы  для его управления.

Принцип работы соленоида

Самая примитивная конструкция соленоида представляет собой катушку, создающую магнитное поле.

Устройства, которые мы называем соленоидами, состоят из катушки и движущегося сердечника из железа или другого материала.

При подаче тока в катушку сердечник втягивается и приводит в движение механический объект, соединенный с сердечником.

Простой соленоид показан ниже:

Для приведения в движение сердечника на катушку подается напряжение. Поскольку индуктивное сопротивление катушки довольно велико для ускорения процессов срабатывания на катушку подают повышенное напряжение. Втягивающая сила сердечника пропорциональна току.

Для удержания механического устройства в активной зоне необходим гораздо меньший ток. Если ток в катушке после доведения механического устройства до конечной точки не уменьшить, то это вызовет значительно больший нагрев соленоида.

Для решения этой проблемы можно использовать  драйвер постоянного тока. Ток можно контролировать по времени для обеспечения минимальных тепловых потерь при максимально необходимом удерживающем моменте.

Простые драйверы для соленоидов

Самый простой способ управлять соленоидом — включить и выключить ток.

Это часто делается с помощью переключателя MOSFET с низкой стороны и токового защитного диода (рисунок ниже).

В этой схеме ток ограничен только напряжением питания и постоянным сопротивлением соленоида.

Электромеханические характеристики простого привода соленоида ограничены. Поскольку полное напряжение и ток применяются в течение 100% времени, ток втягивания ограничивается постоянной мощностью рассеяния соленоида. Большая индуктивность катушки ограничивает скорость нарастания тока при включении соленоида.

Высокопроизводительный драйвер соленоида

В большинстве применений полный ток необходим только для втягивания соленоида. После завершения движения уровень тока в соленоиде может быть снижен, что приводит к экономии энергии и значительно меньшему количеству тепла, выделяемого в катушке. Это также позволяет использовать более высокое напряжение питания, что обеспечивает форсировку тока втягивания, чтобы сделать процесс втягивания сердечника соленоида более быстрым и обеспечить большую силу втягивания.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

назначение клапана в коробке передач

Соленоиды, не имеют ничего общего с обычной солью, хотя по звуку эти понятия несколько роднятся. На самом деле соленодоиды-это такие клапана в легковой машине.

Зачем они нужны?

Соленоиды, обеспечивают в машине открытие специального клапана, который в свою очередь нужен для смазки АКПП. Такие Соленоиды для АКПП, сами по-себе не работают. Их функционал зависит от работы электронного блока в авто.

Также стоит указать на то, что и сами АКПП, являются клапанами непростыми, а электромагнитными. С их помощью владелец авто может регулировать бесперебойную и надежную как смазку, так и охлаждение всех находящихся в трансмиссии частей.

Что собой представляет подобный клапан?

Строение соленоидов АКПП довольно простое. В обычный клапан такой конструкции входит магнитный стержень, имеющий обмотку из меди. Таким образом, когда авто готово к движению и все важные узлы уже находятся под напряжением, соленоид открывает и закрывает специальный канал в котором содержится смазочное масло для АКПП. Тем самым охлаждая важные узлы в работе авто.

В чем принцип действия?

Он до банальности простой. Когда напруги нет, то соленоид АКПП, притягивается к масляному каналу за счет пружин. Так происходит закрытие канала. Однако при поступлении тока, возникает магнитное поле за счет которого пружина как бы автоматически выталкивает клапан наружу, открывая доступ к маслу для смазки.

Разновидности клапанов

Современные соленоиды в отличие от устаревших классических устроены несколько сложнее и управляются за счет импульсной модуляции. Такое нововведение позволило клапану открываться намного плавнее чем обычно. В результате чего количество поступающего масла увеличивается, плавно растекаясь по деталям, обеспечивая более качественную смазку АКПП.

Преимуществом современных соленоидов можно назвать экономность последних при выходе из строя. Замены осуществляются по одному, а не комплектом как в классическом варианте.

Типы клапанов на сегодня

Среди нынешних деталей, как например, соленоид АКПП можно выделить несколько самых распространенных типов электроклапанов авто.

Итак:

1. 3, 4, 5-WAY электроклапана, они служат «переключателями». Бывают как шариковыми, так и золотниковыми.

2. EPC или LPC –эти модели осуществляют контролирующую функцию линейного давления.

3. ТСС больше служит для осуществления блокировки гидротрансформатора.

4. Shift solenoid — соленоид-переключатель, служащий для переключения скоростей, его еще называют «шифтовиком».

5. Современные клапана, так называемые функциональные, которые обеспечивают управление клапанами непосредственно самой плиты по типу транзистора в стандартной электросхеме.

6. Модель обеспечивающая качество переключения передач и работает она лишь для мягкого переключения со скольжением передач.

7. Соленоид управляющий охлаждением смазки. Его работа сродни термостату, который осуществляет открытие канала для понижения температуры масла через внешний радиатор, к примеру.

Как видите, на сегодня типов и видов соленоидов очень большое количество. Причем, их конструкции и возможности все время расширяются и усложняются одновременно, а диагностика и ремонт упрощается до банальной замены. Хотя еще недавно в большинстве случаев требовалась чистка соленоидов.

Как распознать поломку?

Соленоид АКПП при неисправности можно определить по некоторым признакам:

1. Ваша АКПП стала намного чаще перестраиваться в режим аварийности.

2. Если при стандартном переключении скоростного режима появились резкие толчки.

3. Если при плавном наборе оборотов отчетливо слышны удары в коробке.

Таким образом, заметив такие признаки в машине, владельцу нужно срочно провести глубокую сервисную диагностику и при обнаружении прибегнуть к ремонту АКПП. Поскольку в подобных случаях мастера сервисных центров чаще всего обнаруживают именно неисправности соленоидов.

Возможные причины выхода из строя клапанов

Современные соленоиды, способны выходить из рабочего строя, как и любой другой сложный компонент авто. Причем причины могут быть не только из-за износа последних, но и связанные с другими скорее внешними причинами.

1. Одной из причин неисправности АКПП и соленоидов в частности может стать применение владельцем автомобиля плохого, некачественного масла. Что же происходит в этом случае? На частях клапана начинает коксоваться масляный осадок, что в определенный момент заклинит в одном положении шток, а значит и сам канал и ни о каком нормальном функционале уже речь идти не может.

Ремонт соленоида в этом случае сложный и дорогостоящий, поскольку менять придется не один,а все сразу. Избежать этого поможет регулярная замена расходно-смазочных материалов.

2. К поломке электроклапанов может привести и неисправность блока управления авто. Но проверить так это или нет можно лишь путем компьютерной диагностики машины. Цена восстановления при этом будет высокой за счет стоимости самого блочка.

Характер езды

Как бы это удивительно не казалось, но от характера езды на вашем авто, во многом зависит и срок службы который сможет прослужить вам соленоид. Специалисты утверждают что более мягкая неторопливая езда на машине значительно продлевает срок службы соленоидов.

А вот если вы поклонник более агрессивной манеры ведения своего авто, то должны знать, что частое нажатие на педаль газа и частое переключение передачи, станет причиной отказа от работы, выхода из рабочего строя соленоида, износа в прямом смысле слова, буквально на первой сотне километров.

Износ плунжера также станет причиной отказа работы клапана, будет наблюдаться нерегулярная подача тока, затем вы заметите что плохо подается смазка в АКПП, дальше вы увидите плохой функционал гидроблока и коробки в целом и так далее. То есть банальное чрезмерное использование педали сцепления, может привести к автоматической неисправности и нарушению работы электроклапана-соленоида.

Чем чревато?

Многих автовладельцев часто волнует вопрос о том, можно ли игнорировать отработавший свой ресурс электроклапан и чем это чревато, если ли какая –то альтернатива или нужно срочно ехать в СТО.

Давайте по порядку. По сути электроклапана открывают канал, заблокированного сцепления фрикционов. Конечно скоростя можно переключать и с толчками, не страшно, тем более что вы знаете, что это неисправный клапан. Но при этом, нельзя также забывать и о том, что может быть не до конца открытым либо закрытым сам канал, что сродни недоотжатому в МКП сцеплению.

Это создаст недостачу давления и работу в сухом режиме, что станет причиной сжигания и масла и фрикционов, начнется выработка всего железа и втулки. В конечном итоге вы получите смерть соленоидов из-за их работы на полное сечение.

Что это значит?

Лишь то, что после выработки ресурса втулок вибрации, полетят все валы, а также и сочленения. Итог будет таковым, что ремонтировать вашу коробку уже не будет смысла, проще будет купить ее новую.

Поэтому любите свое авто, как себя, делайте все вовремя и машинка прослужит вам долгие годы. Ведь неверную работу клапанов-соленоидов можно сравнить с болезнью человека, такой как ангина или ГРИПП. Перенося которую на ногах, человек гробит свое сердце навсегда, так и тут.

Итоги

Давайте подведем итоги. Самыми распространенными причинами отказа электроклапанов в коробке, являются:

1. Засорение. Высочайший урон приносит клеевой слой на фрикционах. Все канальчики забиваются, а плунжеры при этом клинит. Нештатный функционал соленоидов-клапанов может нарушить работу всей АКПП. Значит гидравлический блок время от времени все-таки стоит чистить и желательно его менять по мере изнашивания фрикционов. Особого внимания заслуживает фрикцион гидротрансформатора.

2. Выработка самого клапана-соленоида и его частей. Смиритесь, они к сожалению, тоже не вечны и имеют свой разумный ресурс. Хорошо бы выполнять их замену по регламенту, не дожидаясь пока компьютер при диагностике станет показывать ошибку.

Помните даже максимально современным и надежным электроклапанам замена нужна уже на 200000 километрах пробега! Самые незначительные изменения характеристик в работе электроклапанов гидроблока коробки, повлекут за собой наличие в движении пробуксовок, толчков при смене передач.

При длительной ненормальной эксплуатации поломаются все железные детали коробки: корзина сцепления, лента торможения, планетарные механизмы и прочее. А восстановление с заменой последних в денежном плане выйдет гораздо дороже текущего периодического сервиса.

Поделитесь информацией с друзьями:

СОЛЕНОИД — Физический энциклопедический словарь

(от греч. solen — трубка и eidos — вид), свёрнутый в спираль изолированный проводник, по к-рому течёт электрич. ток. Обладает значит. индуктивностью и малым активным сопротивлением и ёмкостью. В ср. части внутр. полости С., длина к-рого значительно больше диаметра, магн. поле С. направлено параллельно его оси и однородно (рис.), причём его напряжённость пропорц. силе тока и (приближённо) числу витков.

Внеш. магн. поле С. подобно полю стержневого магнита. С. с железным сердечником во внутр. полости представляет собой электромагнит.

Источник: Физический энциклопедический словарь на Gufo.me

---

Значения в других словарях

1. соленоид — СОЛЕН’ОИД, соленоида, ·муж. (от ·греч. solen — трубка и eidos — вид) (тех., физ.). Проволочная спираль, вокруг которой, при пропускании электрического тока, создается магнитное поле. Толковый словарь Ушакова
2. соленоид — -а, м. физ., тех. Намотанный на цилиндрическую поверхность проводник, по которому течет электрический ток. [От греч. σωλήν — трубка и ε’ι̃δου — вид] Малый академический словарь
3. соленоид — орф. соленоид, -а Орфографический словарь Лопатина
4. соленоид — соленоид м. Проволочная спираль, намотанная на сердечник, вокруг которой при пропускании электрического тока создается магнитное поле. Толковый словарь Ефремовой
5. соленоид — Соленоид, соленоиды, соленоида, соленоидов, соленоиду, соленоидам, соленоид, соленоиды, соленоидом, соленоидами, соленоиде, соленоидах Грамматический словарь Зализняка
6. Соленоид — См. Гальванизм и Электродинамика. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
7. соленоид — Солен/о́ид/. Морфемно-орфографический словарь
8. соленоид — Соленоида, м. [от греч. solen – трубка и eidos – вид] (тех., физ.). Проволочная спираль, вокруг к-рой, при пропускании электрического тока, создается магнитное поле. Большой словарь иностранных слов
9. соленоид — сущ., кол-во синонимов: 1 катушка 19 Словарь синонимов русского языка
10. Соленоид — (от греч. solen — трубка и eidos — вид) катушка индуктивности обычно в виде намотанного на цилиндрическую поверхность изолированного проводника, по которому течёт электрический ток. В средней части внутренней полости… Большая советская энциклопедия
11. СОЛЕНОИД — СОЛЕНОИД, ЭЛЕКТРОМАГНИТ, в котором мягкий железный сердечник двигается, открывая или закрывая электрическую цепь, таким образом работая как переключатель, или РЕЛЕ. Научно-технический словарь
12. соленоид —

Что такое соленоид? (с иллюстрациями)

A соленоид — это устройство, преобразующее энергию в поступательное движение. Этот энергия может исходить от электромагнитного поля, пневматического (пневматического) камера, или гидравлический (заполненный жидкостью) цилиндр. Эти устройства обычно встречается в сборках электрического звонка, автомобильных стартерах, промышленные пневмомолоты и многие другие машины, которые всплеск силы для перемещения определенной части.

Соленоид.

В чтобы понять основной принцип, человек может изучить типичный автомат для игры в пинбол. В начале игры упирается стальной шар на плунжере с резиновым наконечником, который удерживается на месте за счет сжатия пружина, что означает, что у него нет энергии для перемещения мяча в состоянии покоя. В рука игрока обеспечивает дополнительную энергию, так как узел плунжера вытащил обратно. После отпускания пружина заставляет почти весь поршень кинетическая энергия штифта на небольшой площади стального шара.Мяч бросается на игровое поле, и начинается игра в пинбол. Это руководство поршень представляет собой элементарный пример соленоида.

Семь соленоидов.

сложность использования ручных поршней для пинбола на других машинах заключается в том, что кто-то должен постоянно тянуть пружину назад и высвобождать энергию рука.Усовершенствованный соленоид обеспечит собственные средства отвода назад на штифт и контролируя его отпускание. Это принцип простой электрический, в котором металлический цилиндр действует как «поршень.»

А пружина сжатия частично удерживает этот металлический штифт из электромагнитный корпус.Когда питание от аккумулятора или электрического генератор обтекает электромагнит, металлический штифт или цилиндр магнитно притягивается внутри корпуса, так же, как рука игрока тянет поршень обратно в примере с пинболом. Когда электрический ток останавливается, штифт отпускается, и пружина сжатия отправляет его вперед со значительной силой. Булавка может ударить внутрь колокола или с силой вытолкните деталь из формовочной машины. Многие электронные машины содержат множество соленоидов.

Другое типы зависят от сжатого воздуха для их мощности. Один поршень может быть помещенный в герметичный цилиндр, подключенный к источнику сжатый воздух. Сильная внутренняя пружина может удерживать поршень в поместите, пока давление воздуха не достигнет заданного уровня, а затем поршень освобожден.Сжатый воздух может выйти, поскольку поршень движется вперед.

Потому что энергия, выделяемая соленоидом, может быть сконцентрирована, пневматическая популярны для тяжелых инструментов и приложений механической обработки, требующих существенная мощность. Отбойный молоток — хороший пример этого типа в действие.Центральный поршень вбивается воздухом в бетон, затем отдача курка возвращает поршень в исходное состояние должность.

An даже более мощный соленоид использует гидравлику в качестве источника энергии. Поршень или палец находится в цилиндре, заполненном гидравлической системой. жидкость.Когда эта гидравлическая жидкость заполняет цилиндр, все толкается вперед, включая поршень или штифт. Когда поршень движется к кусок металла или другая цель, скопление жидкости становится очень устойчивым на сжатие, и поршень сконцентрирует все энергия на все, что он встречает, даже на самый тяжелый титан.

Когда соленоид высвободил всю свою энергию, гидравлическая жидкость стекает из камеры и поршень возвращается в исходное положение должность.Это действие может произойти в считанные секунды. Этот тип настолько мощный, что обычно используется только для самых тяжелых проекты. Волновые бассейны используют их для освобождения гигантских стопоров на дно их резервуаров. Производители самолетов используют этот тип для гнуть титан и другие тяжелые металлы.

Соленоид — это электромагнитное устройство, используемое для дистанционного или автоматического переключения, приведения в действие или регулировки вторичного устройства..

Что такое соленоид — принцип его работы и типы

Соленоиды — это простые компоненты, которые можно использовать для различных приложений. Название «соленоид» происходит от греческого слова «Solen», что означает канал или трубу. Соленоиды используются как в бытовом, так и в промышленном оборудовании, они доступны в различных исполнениях, каждый из них имеет свои специфические области применения. Несмотря на то, что приложение меняется, принцип их работы всегда остается прежним. Здесь мы обсудим работу соленоида и различные типы соленоидов.

Что такое соленоид?

Соленоид — это длинный кусок проволоки, намотанный в форме катушки. Когда электрический ток проходит через катушку, внутри катушки создается относительно однородное магнитное поле.

Соленоид может создавать магнитное поле из электрического тока, и это магнитное поле можно использовать для создания линейного движения с помощью металлического сердечника. Это простое устройство можно использовать в качестве электромагнита, индуктора или миниатюрной беспроводной приемной антенны в цепи.

Принцип работы соленоида

Соленоид просто работает по принципу «электромагнетизма». Когда в катушке создается ток, протекающий через магнитное поле, если вы поместите металлический сердечник внутри катушки, магнитные линии потока будут сосредоточены на сердечнике, что увеличивает индукцию катушки по сравнению с воздушным сердечником. Эта концепция электромагнитной индукции была более детально проработана в нашем предыдущем проекте катушки Тесла.

Большая часть потока сосредоточена только на сердечнике, в то время как часть потока появляется на концах катушки, а небольшое количество потока появляется вне катушки.

Магнитная сила соленоида может быть увеличена за счет увеличения плотности витков или увеличения тока, протекающего в катушке.

Как и все другие магниты, активированный соленоид имеет как положительный, так и отрицательный полюса, через которые объект может притягиваться или отталкиваться.

Типы соленоидов

На рынке доступны различные типы соленоидов, классификация основана на материалах, конструкции и функциях.

• Ламинированный соленоид переменного тока
• DC- C соленоид рамы
• DC- D соленоид рамы
• Линейный соленоид
• Поворотный соленоид

Ламинированный соленоид переменного тока

Ламинированный соленоид переменного тока состоит из металлического сердечника и катушки с проволокой.Сердечник изготовлен из ламинированного металла для уменьшения паразитного тока, что помогает улучшить характеристики соленоида.

Соленоид переменного тока имеет особое преимущество, потому что он может создавать большую силу при первом ходе. Это потому, что они имеют пусковой ток (мгновенный высокий входной ток, потребляемый источником питания или электрооборудованием при включении). Они способны использовать большее количество ходов, чем многослойный соленоид постоянного тока.

Они доступны в различных конфигурациях и диапазонах, и они производят чистый жужжащий звук во время работы.

Ламинированный соленоид переменного тока может использоваться в разнообразном оборудовании, требующем немедленных действий, например, в медицинском оборудовании, замках, транспортных средствах, промышленном оборудовании, принтерах и в некоторых бытовых приборах.

Соленоид C-образной рамы постоянного тока

Рамка C относится к конструкции соленоида.Соленоид DC C-Frame имеет только рамку в форме буквы C, которая покрыта вокруг катушки.

Соленоид DC C-Frame используется во многих повседневных применениях из-за более контролируемого хода. Хотя говорят, что это конфигурация постоянного тока, они также могут использоваться в оборудовании, предназначенном для питания переменного тока.

Источник изображения: https://uk.rs-online.com

Этот тип соленоида в основном используется в игровых автоматах, фотографических ставнях, сканерах, автоматических выключателях, счетчиках монет и автоматах для размена купюр.

Соленоид D-образной рамы постоянного тока

Этот тип соленоида состоит из двух частей, закрывающих катушки. Они имеют ту же функцию, что и соленоид C-образной рамы, поэтому D-образная рама также может использоваться с питанием переменного тока и имеет операцию регулируемого хода.

Соленоид DC с D-образной рамой используется как в обычных, так и в медицинских приложениях, таких как игровые автоматы, банкоматы и анализаторы крови и газов.

Линейный соленоид

Линейные соленоиды более известны в народе.Он состоит из катушки с проволокой, которая намотана на подвижный металлический сердечник, который помогает нам прикладывать тянущее или толкающее усилие к механическому устройству.

Этот тип соленоидов чаще всего используется в пусковых устройствах. Этот механизм переключения помогает в замыкании цепи и позволяет току проходить через механизм.

Линейные соленоиды особенно используются в автоматизации и высокозащищенных дверных механизмах и стартерах автомобилей и мотоциклов.

Поворотный соленоид

Поворотный соленоид — это уникальный тип соленоида, который используется в различных приложениях, где требуется простой процесс автоматического управления. Он работает по тому же принципу, что и другие соленоиды, и имеет те же элементы, катушку и сердечник, но у них другое действие.

Металлический сердечник крепится к диску и имеет небольшие канавки под ним. Размер канавок точно соответствует размерам канавок в корпусе соленоида.Он также имеет шарикоподшипники для облегчения движения.

Когда соленоид срабатывает, сердечник втягивается в корпус соленоида, и сердечник диска начинает вращаться. Эта установка будет иметь место пружины между сердечником и корпусом соленоида. После отсоединения источника питания пружина толкает сердечник диска в исходное положение.

Поворотный соленоид более прочен по сравнению со всеми другими типами соленоидов. Первоначально они были разработаны только для защитных механизмов, но в настоящее время вы сможете найти их во многих автоматизированных промышленных механизмах, таких как лазер и затвор.

Заключение

Теперь вы знаете о соленоидах , принципах работы и различных типах соленоидов , доступных на рынке. Соленоиды — это простое и эффективное решение для управления клапанами и электромагнитными переключателями или механическими блокировками.

Их принцип действия и мгновенный отклик сделали их лучшим решением для приложений, требующих большого количества энергии в небольшом пространстве и где требуется быстрая, стабильная и надежная работа.

Вот нескольких приложений, которые используют соленоид вместе со схемой его драйвера:

Теперь вы знаете все о соленоиде, так что вы можете приступить к реализации этих знаний своим творчеством, чтобы воспользоваться свойствами соленоида для создания вашего следующего изобретения.

.

Что такое соленоид — типы, принцип работы и его применение

Соленоиды — это простые электрические компоненты, которые находят множество применений в повседневной жизни. Сам термин происходит от греческого названия «солен», которое обозначает канал или трубу. Вторая часть названия взята из греческого названия «эйдос», которое относится к очертанию. В основном это деталь в виде трубы. Соленоид используется во множестве приложений, и существует множество типов конструкций соленоидов.У каждого из них есть свои свойства, которые делают его полезным во многих точных приложениях. Различная конструкция этих компонентов не изменяет их необходимых рабочих характеристик, и конструкция соленоидов может быть выполнена по-разному. Как правило, соленоид работает по общему электрическому принципу, но механическая энергия этого устройства распределяется по-разному в разных конструкциях.

Что такое соленоид и принцип его работы

Соленоид — это очень простой компонент, который включает в себя катушку с проволокой, покрытую вокруг сердечника, сделанного из металла.Когда к соленоиду подается ток, он создает постоянное магнитное поле. Электричество превращается в магнетизм, затем оно превращается в электричество, и поэтому эти две силы объединяются в одну.

Однородное поле соленоида привлекает тем, что, если соленоид имеет неизмеримую длину, магнитное поле будет одинаковым везде вдоль элемента. В соленоиде это иногда означает, что очень маленькие электрические компоненты могут выполнять изумительный объем работы.Например, мощный соленоид может просто захлопнуть клапан, закрытие которого потребовало бы даже самого крепкого сантехника.

Различные типы соленоидов

На рынке доступны различные типы соленоидов. Они различаются по материалу, дизайну и функциям. Но все виды соленоидов основаны на одних и тех же электрических принципах.

• Ламинированный соленоид переменного тока
• Соленоид C-рамы постоянного тока
• Соленоид D-образной рамы постоянного выполнили свой первый удар.Они также могут использовать более длинный ход, чем соленоид постоянного тока. Они доступны в нескольких различных конфигурациях и диапазонах. Эти типы соленоидов будут издавать чистый звук при использовании. Многослойный соленоид переменного тока

  Соленоид с C-образной рамой постоянного тока

  Соленоид с C-образной рамой постоянного тока использует только рамку в форме буквы C, которая покрыта вокруг катушки. Этот вид соленоидов имеет широкий спектр различных применений. Несмотря на то, что они известны в конфигурации постоянного тока, они также могут быть разработаны для использования с питанием переменного тока.

  
  Соленоид C-образной рамы постоянного тока

  Соленоид D-образной рамы постоянного тока

  Соленоидные шестерни DC D-образной рамы имеют раму, состоящую из двух частей, которая покрыта вокруг катушек. Они используются в нескольких различных приложениях, например, в промышленных. Как и C-Frame, эти соленоиды также могут быть сконструированы в качестве альтернативы переменному току для приложений, когда свойства соленоида переменного тока более привлекательны, чем соленоида постоянного тока.

  Электромагнит DC D-образной рамы

  Линейный соленоид

  Этот тип соленоидов более знаком большинству людей.Они способны использовать тянущее или толкающее усилие на механическом устройстве и могут использоваться для множества задач измерения. Эти соленоиды используются в различных приложениях. Например, соленоид на пусковом устройстве транспортного средства, в состав которого входит двигатель. Когда электрический ток протекает через соленоид, он будет двигаться линейно, чтобы соединить два контакта.

  Линейный соленоид

  Когда два контакта соединяются, они пропускают энергию от аккумуляторной батареи к различным компонентам автомобиля и запускают автомобиль.Лучшее применение соленоида — электрический замок. Когда замок прикреплен к засову на двери, он может немедленно защитить дверь, достаточную, чтобы выдержать большое количество насилия.

  Поворотный соленоид

  Поворотный соленоид — хороший пример механической силы, которую можно использовать различными методами, чтобы упростить процесс автоматического управления и довольно легко сделать жизнь проще. В этом соленоиде аналогичная конструкция катушки и сердечника, хотя и несколько измененная. Во вращающемся соленоиде вместо соленоида используется диск, представляющий собой простое устройство с сердечником и катушкой.Корпус соленоида совмещен с канавками, а шарикоподшипники используются для облегчения движения.

  Поворотный соленоид

  При срабатывании соленоида сердечник втягивается обратно в катушку. Эта сила преобразуется в силу вращения диска. Большинство устройств также имеют пружину. Когда источник питания отсоединен от соленоида, пружина заставляет сердечник вытягиваться из катушки, освобождая диск и переводя его обратно в свое уникальное положение.

  Подобно многим электрическим устройствам, этот инструмент был разработан как устройство безопасности.Этот продукт был впервые использован во время Второй мировой войны как способ повышения прочности устройств, используемых в бомбах. В настоящее время такие соленоиды представляют собой электрические компоненты общего назначения, которые очень подходят для использования в тяжелых промышленных условиях.

  Применения соленоида

  • Соленоид — это важная катушка с проводом, которая используется в электромагнитах, индукторах, антеннах, клапанах и т. Д. Применение соленоидов различается по множеству типов, таких как медицинские, запорные системы, промышленное использование, нижняя часть линейные и автомобильные соленоиды.
  • Соленоид используется для электрического управления клапаном, например, сердечник соленоида используется для приложения механической силы к клапану.
  • Они также могут использоваться в определенных типах дверных запорных систем, которые используют электромагнит и обеспечивают очень надежное закрытие.
  • Соленоид используется во многих различных устройствах и продуктах, таких как компьютерные принтеры, механизмы впрыска топлива, используемые в автомобилях и в различных промышленных условиях.
  • Главное преимущество соленоида в том, что при подаче электричества реакция соленоида происходит мгновенно.
  • Эта быстрая реакция — один из наиболее важных факторов при решении задач применения соленоидов.

  Таким образом, речь идет о различных типах соленоидов, включая многослойный соленоид переменного тока, соленоид с рамой постоянного тока, соленоид с D-образной рамой постоянного тока, линейный соленоид, вращающийся соленоид и трубчатый соленоид. Кроме того, любые вопросы по реализации электрических проектов, пожалуйста, оставьте свои отзывы или предложения в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Какова функция соленоида?

  Фото:

  .

  Что такое соленоид и магнитное поле соленоида

  Что такое соленоид и магнитное поле соленоида
  Что такое соленоид? Соленоид — это эмалевый провод (катушка), намотанный на круглую форму, сделанный из твердых материалов, таких как сталь, для создания однородного магнитного поля. Он действует как электромагнит, когда через него проходит электрический ток. Он также используется для управления движением объектов, например, для управления переключением реле.
  Его размер варьируется от менее четверти дюйма до более 15 дюймов в диаметре.
  Магнитное поле соленоида:

  Есть два основных закона, которыми управляют соленоиды, а именно:

  • Закон Фарадея
  • Закон Ампера
  Закон Фарадея Закон Фарадея говорит, что когда проводник движется внутрь магнитное поле, оно производит ЭДС, а индуцированная ЭДС или напряжение пропорциональны скорости изменения магнитного потока и количеству витков катушки.
  Генерируемое напряжение = E = -N dɵ / dt
  Где
  E = индуцированное напряжение
  N = количество витков
  ɵ = BA = где B = магнитный поток, A = площадь катушки.
  Закон Ампера

  MMF (магнитная движущая сила) вокруг замкнутого контура равна электрическому току, заключенному в контуре.
  BL = µNI
  Так как он концентрирует магнитные линии потока, его сердечник изготовлен из ферромагнитных материалов. Когда электрический ток проходит через катушку, в материале сердечника возникает магнитный поток. Некоторый магнитный поток появляется вне катушки (около концов сердечника), и небольшое количество потока течет через катушку.

  Сердечник соленоида:

  Соленоид — это базовое устройство, которое используется для создания электромагнитного тракта для передачи максимальной плотности магнитного потока с минимальным потреблением энергии.Другими словами, это устройство, преобразующее электрический сигнал в механическое движение. Полезная цель соленоида — получить взаимосвязь между переменными ампер-витками и плотностью магнитного потока, работающей в воздушном зазоре, то есть передать максимальную энергию (NI) от катушки соленоида в рабочую зону. Важно учитывать влияние тепла, поскольку увеличение температуры катушки снижает рабочую мощность соленоида.

  Основные термины, относящиеся к соленоидам и приводам.

  Насыщение:

  Насыщение пути железа в соленоиде учитывается двумя способами:

  • Железо перестает переносить любое увеличение потока.
  • Точка, в которой железо начинает насыщаться.

  При увеличении входной мощности плотность магнитного потока увеличивается до насыщения железа. Любое дальнейшее увеличение мощности приведет к увеличению нагрева без увеличения силы и крутящего момента. Выходное усилие можно увеличить, изменив площадь пути утюга.

  Ампер-витков:

  Ток зависит от количества витков медного провода. Магнитная цепь определяет значение магнитного потока внутри соленоида, используя постоянное напряжение для уменьшения ампер-витков.т.е.
  BL = µNI или
  B = µ (N / L) I
  B = µnL

  Номинальное сопротивление и ток катушки

  Номинальное сопротивление и ток катушки можно найти с помощью простого закона Ома
  Сопротивление = V2 / P
  Ток = P / V

  Тепло:

  Тепло является функцией мощности в соленоиде и рассеивается потоком воздуха.

  Рабочий цикл:

  Рабочий цикл определяется временем включения / выключения. Если соленоид находится под напряжением ¼, то рабочий цикл составляет 25%. Он определяет количество потребляемой мощности и тепла.Соленоид разработан для непрерывного режима работы и может рассеивать в десять раз большую потребляемую мощность при нагрузке 10%. Время включения соленоида составляет одну секунду, что не вызовет каких-либо повреждений, но если на соленоид подается питание в течение 10 минут при нагрузке 25%, а время включения составляет 600 секунд, то один импульс может сжечь весь соленоид.

  Рабочая скорость:

  Время подачи питания на соленоид для завершения хода измеряется от начала начального импульса до положения подачи питания на соленоид.Это время зависит от рабочего цикла, температуры окружающей среды, входной мощности и нагрузки для данного соленоида.

  Типы соленоидов:

  Соленоиды были разделены на две основные категории:

  1. Линейный соленоид
  2. Поворотный соленоид
  1. Линейные соленоиды: Линейный соленоид представляет собой электромагнитное или электромеханическое устройство. преобразовывать электрическую энергию в магнитный сигнал или механическое движение. Он работает по тому же принципу, что и электромеханические реле, и может управляться с помощью MOSFET, транзисторов и т. Д.Он может быть спроектирован для пропорционального движения относительно потребляемой мощности, включая приложение тяги и толкания. Они используются для обеспечения высокой силы, потому что они разработаны за счет комбинации высокого магнитного потока и ферромагнитного материала для обеспечения большей мощности. Все линейные соленоиды являются тянущими, поэтому узел плунжера (как якоря) втягивается и движется к упору, когда соленоид находится под напряжением.

  Применение и использование линейных соленоидов:

  Линейные соленоиды используются в дверных замках, гидрораспределителях, роботах, автоматических выключателях, медицинском оборудовании, автомобильной трансмиссии, монетоприемнике, оросительных клапанах и почтовых машинах.

  2. Поворотные соленоиды: Поворотный соленоид также является электромеханическим устройством, которое используется для вращательного или углового движения, которое производит вращение в обе стороны, а именно по часовой стрелке или против часовой стрелки.
  Он также используется там, где требуется очень небольшое угловое перемещение, а шаговый двигатель постоянного тока не может справиться с этой задачей.
  Доступные поворотные соленоиды обеспечивают моменты самовосстановления в двух положениях (от 0 ° до 90 ° и от 90 ° до 0 °). Трехпозиционное самовосстановление (от 0 ° до + 45 ° или от 0 ° до -45 °) и двухпозиционное самовосстановление.
  Он похож на линейный соленоид, но разница в том, что сердечник установлен в центре большого плоского диска.

  Применение вращающихся соленоидов:

  Поворотные соленоиды используются в лазерах, торговых автоматах, станках, обработке фотографий, медицинских аппаратах, сортировщиках и почтовых машинах.

  Применение соленоидов в промышленности:

  Соленоиды используются почти везде в промышленности. Вот некоторые из их основных применений:

  • Запорный механизм
  • Автомобильное применение
  • Медицинское применение
  • Промышленное использование
  • Релейное переключение Управление
  • Система кондиционирования воздуха
  • Сельскохозяйственная система

  Несколько слов:
  Будучи вовлеченным в процесс проектирования и изготовления соленоида, он является одним из лучших исполнительных устройств с точки зрения размера, стоимости и простой установки, а также обеспечивает возможное решение для клиента в короткие сроки.С точки зрения использования и применения совершенно очевидно, что он играет важную роль в области медицинских технологий, безопасности и других общих отраслях в современном мире.

  Вы тоже можете прочитать

  .

  Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

  Магнитное поле, создаваемое соленоидом

  Соленоид представляет собой трехмерную проволочную структуру. Когда этот провод наматывается на металлический блок в катушке и через него пропускается электричество, он обладает некоторыми особыми магнитными свойствами. Электромагнитная индукция делает его электромагнитом, который можно включать и выключать. Сторона, в которой течение кажется движущимся по часовой стрелке, — это Южный полюс, а сторона, в которой течение, кажется, движется против часовой стрелки, — это Северный полюс.Соленоид работает как стержневой магнит и поэтому имеет множество применений.

  Этот принцип используется, среди прочего, для создания клапанов. Когда соленоид управляет электрическим переключателем, это реле.

  В машинах для игры в пинбол, транспортных средствах и традиционных дверных звонках используются соленоиды.

  Викискладе есть медиафайлы, связанные с соленоидами .

  .

  Что такое соленоидный клапан и как он работает?

  Электромагнитные клапаны используются везде, где требуется автоматическое регулирование потока жидкости. Они все в большей степени используются в самых разных типах установок и оборудования. Разнообразие доступных конструкций позволяет выбрать клапан в соответствии с конкретным применением.

  ОБЩЕЕ

  Электромагнитные клапаны используются везде, где требуется автоматическое регулирование потока жидкости. Они все в большей степени используются в самых разных типах установок и оборудования.Разнообразие доступных конструкций позволяет выбрать клапан в соответствии с конкретным применением.

  СТРОИТЕЛЬСТВО

  Электромагнитные клапаны — это блоки управления, которые при подаче электроэнергии или обесточивании либо перекрывают, либо пропускают поток жидкости. Привод имеет форму электромагнита. При подаче энергии создается магнитное поле, которое натягивает плунжер или поворотный якорь против действия пружины. В обесточенном состоянии плунжер или поворотный якорь возвращается в исходное положение под действием пружины.

  РАБОТА КЛАПАНА

  По способу срабатывания различают клапаны прямого действия, клапаны с внутренним управлением и клапаны с внешним управлением. Еще одна отличительная особенность — это количество портов или количество потоков («путей»).

  КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

  У электромагнитного клапана прямого действия уплотнение седла прикреплено к сердечнику соленоида. В обесточенном состоянии отверстие седла закрыто, которое открывается, когда клапан находится под напряжением.

  КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ 2-ХОДОВЫЕ

  Двухходовые клапаны — это запорные клапаны с одним входным и одним выходным отверстиями (рис.1). В обесточенном состоянии пружина с сердечником при помощи давления жидкости удерживает уплотнение клапана на седле клапана, перекрывая поток. При подаче напряжения сердечник и уплотнение втягиваются в катушку соленоида, и клапан открывается. Электромагнитная сила больше, чем объединенная сила пружины и силы статического и динамического давления среды.

  фигура 1

  КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ 3-ХОДОВЫЕ

  Трехходовые клапаны имеют три штуцера и два седла клапана.Одно уплотнение клапана всегда остается открытым, а другое закрытым в обесточенном режиме. Когда катушка находится под напряжением, режим меняется на противоположный. Трехходовой клапан, показанный на рис. 2, выполнен с сердечником плунжерного типа. Различные операции клапана могут быть получены в зависимости от того, как текучая среда соединена с рабочими портами на рис. 2. Давление текучей среды нарастает под седлом клапана. Когда катушка обесточена, коническая пружина плотно прижимает нижнее уплотнение сердечника к седлу клапана и перекрывает поток жидкости.Порт A выпускается через R. Когда катушка находится под напряжением, сердечник втягивается, седло клапана в Порте R закрывается подпружиненным верхним уплотнением сердечника. Текучая среда теперь течет от P к A.

  фигура 2 В отличие от версий с сердечником плунжерного типа, клапаны с поворотным якорем имеют все портовые соединения в корпусе клапана. Изолирующая диафрагма предотвращает контакт текучей среды с камерой змеевика. Клапаны с поворотным якорем могут использоваться для управления любым трехходовым клапаном.Основной принцип конструкции показан на рис. 3. Клапаны с поворотным якорем стандартно оснащены ручным дублером.

  фигура 3

  ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КЛАПАНЫ С ВНУТРЕННИМ ПИЛОТОМ

  В клапанах прямого действия силы статического давления увеличиваются с увеличением диаметра отверстия, что означает, что магнитные силы, необходимые для преодоления сил давления, соответственно становятся больше. Поэтому электромагнитные клапаны с внутренним управлением используются для переключения более высоких давлений в сочетании с отверстиями большего размера; в этом случае перепад давления жидкости выполняет основную работу по открытию и закрытию клапана.

  2-ХОДОВЫЕ КЛАПАНЫ С ВНУТРЕННИМ ПИЛОТОМ

  Электромагнитные клапаны с внутренним управлением оснащены 2- или 3-ходовым пилотным соленоидным клапаном. Мембрана или поршень обеспечивают уплотнение для седла главного клапана. Работа такого клапана показана на рис. 4. Когда пилотный клапан закрыт, давление жидкости увеличивается с обеих сторон диафрагмы через выпускное отверстие. Пока существует разница давлений между впускным и выпускным портами, запорная сила доступна за счет большей эффективной площади в верхней части диафрагмы.Когда пилотный клапан открывается, давление сбрасывается с верхней стороны диафрагмы. Большая эффективная сила чистого давления снизу поднимает диафрагму и открывает клапан. Как правило, клапаны с внутренним управлением требуют минимального перепада давления для обеспечения удовлетворительного открытия и закрытия. Omega также предлагает клапаны с внутренним управлением, спроектированные с соединенным сердечником и диафрагмой, которые работают при нулевом перепаде давления (рис. 5).

  фигура 4

  МНОГООБХОДИМЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КЛАПАНЫ С ВНУТРЕННИМ ПИЛОТОМ

  4-ходовые электромагнитные клапаны с внутренним управлением используются в основном в гидравлических и пневматических системах для приведения в действие цилиндров двустороннего действия.Эти клапаны имеют четыре патрубка: впускной патрубок P, два патрубка A и B цилиндра и один патрубок выпускного патрубка R. 4/2-ходовой тарельчатый клапан с внутренним управлением показан на рис. 6. В обесточенном состоянии клапан пилотный клапан открывается при соединении входа давления с пилотным каналом. Обе тарелки главного клапана находятся под давлением и переключаются. Теперь соединение порта P подключено к A, а B может выходить через второй ограничитель через R.

  цифра 5

  КЛАПАНЫ С НАРУЖНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

  В этих типах для приведения в действие клапана используется независимая управляющая среда.На рис. 7 показан поршневой клапан с угловым седлом и закрывающей пружиной. В негерметичном состоянии, седло клапана закрываются. Трехходовой электромагнитный клапан, который может быть установлен на приводе, управляет независимой управляющей средой. Когда на соленоидный клапан подается питание, поршень поднимается против действия пружины, и клапан открывается. Версия с нормально открытым клапаном может быть получена, если пружина находится на противоположной стороне поршня привода. В этих случаях независимая управляющая среда подключается к верхней части привода.Версии двойного действия, управляемые 4/2-ходовыми клапанами, не содержат пружины.

  рисунок 6

  МАТЕРИАЛЫ

  Все материалы, из которых изготовлены клапаны, тщательно отбираются в соответствии с различными типами применения. Материал корпуса, материала уплотнения и материала соленоида выбирается для оптимизации функциональной надежности, совместимости с жидкостями, срока службы и стоимости.

  КУЗОВ

  Корпуса клапанов нейтральной жидкости изготовлены из латуни и бронзы.Для жидкостей с высокими температурами, например пара, доступна коррозионно-стойкая сталь. Кроме того, полиамидный материал используется по экономическим причинам в различных пластиковых клапанах.

  СОЛЕНОИДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

  Все части электромагнитного привода, которые контактируют с жидкостью, изготовлены из аустенитной коррозионно-стойкой стали. Таким образом обеспечивается устойчивость к коррозионному воздействию нейтральных или умеренно агрессивных сред.

  МАТЕРИАЛЫ УПЛОТНЕНИЯ

  Конкретные механические, термические и химические условия в области применения влияют на выбор материала уплотнения.Стандартный материал для нейтральных жидкостей при температурах до 194 ° F — обычно FKM. Для более высоких температур используются EPDM и PTFE. Материал PTFE универсально устойчив практически ко всем техническим жидкостям.

  НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ — ДИАПАЗОН ДАВЛЕНИЯ

  Все значения давления, приведенные в этом разделе, представляют собой избыточное давление. Номинальное давление указано в фунтах на квадратный дюйм. Клапаны надежно работают в заданных диапазонах давления. Наши цифры действительны для диапазона пониженного напряжения от 15% до перенапряжения 10%.Если 3/2-ходовые клапаны используются в другом режиме, допустимый диапазон давления изменяется. Более подробная информация содержится в наших технических паспортах.

  В случае работы в вакууме необходимо следить за тем, чтобы вакуум был на стороне выхода (A или B), в то время как более высокое давление, то есть атмосферное давление, подключено к входному отверстию P.

  ЗНАЧЕНИЯ РАСХОДА

  Расход через клапан определяется конструктивным исполнением и типом потока.Размер клапана, требуемый для конкретного применения, обычно определяется номиналом Cv. Этот показатель разработан для стандартных единиц и условий, то есть расхода в галлонах в минуту и ​​использования воды при температуре от 40 ° F до 86 ° F при перепаде давления 1 фунт / кв. Приведены значения Cv для каждого клапана. Стандартизированная система значений расхода также используется для пневматики. В этом случае воздушный поток в SCFM вверх по потоку и падение давления 15 фунтов на квадратный дюйм при температуре 68 ° F.

  СОЛЕНОИДНЫЙ ПРИВОД

  Общей чертой всех соленоидных клапанов Omega является система соленоидов с эпоксидной изоляцией.В этой системе вся магнитная цепь — катушка, соединения, ярмо и направляющая трубка сердечника — объединены в один компактный блок. Это приводит к тому, что большая магнитная сила удерживается в минимальном пространстве, обеспечивая первоклассную электрическую изоляцию и защиту от вибрации, а также внешних коррозионных воздействий.

  КАТУШКИ

  Катушки Omega доступны для всех обычно используемых напряжений переменного и постоянного тока. Низкое энергопотребление, особенно в случае соленоидных систем меньшего размера, означает, что возможно управление через твердотельные схемы.

  рисунок 7 Доступная магнитная сила увеличивается по мере того, как воздушный зазор между сердечником и гайкой заглушки уменьшается, независимо от того, используется ли переменный или постоянный ток. Электромагнитная система переменного тока имеет большую магнитную силу, доступную при большем ходе, чем сопоставимая соленоидная система постоянного тока. Графики зависимости хода от силы, показанные на рис. 8, иллюстрируют эту зависимость.

  Ток, потребляемый соленоидом переменного тока, определяется индуктивностью. С увеличением хода индуктивное сопротивление уменьшается и вызывает увеличение потребления тока.Это означает, что в момент обесточивания ток достигает максимального значения. Противоположная ситуация применяется к соленоиду постоянного тока, где потребление тока зависит только от сопротивления обмоток. Сравнение во времени характеристик включения соленоидов переменного и постоянного тока показано на рис. 9. В момент подачи питания, т. Е. Когда воздушный зазор максимален, электромагнитные клапаны потребляют гораздо более высокие токи, чем когда сердечник полностью заполнен. втянут, т. е. воздушный зазор закрыт.Это приводит к высокой производительности и расширенному диапазону давления. В системах постоянного тока после включения тока поток увеличивается относительно медленно, пока не будет достигнут постоянный ток удержания. Таким образом, эти клапаны могут управлять только более низким давлением, чем клапаны переменного тока, при тех же размерах отверстий. Более высокие давления могут быть получены только за счет уменьшения размера отверстия и, следовательно, пропускной способности.

  ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ

  Когда на катушку соленоида подано напряжение, всегда выделяется определенное количество тепла.Стандартная версия электромагнитных клапанов имеет относительно небольшой подъем температуры. Они предназначены для достижения максимального повышения температуры 144 ° F в условиях непрерывной работы (100%) и при 10% перенапряжении. Кроме того, обычно допустима максимальная температура окружающей среды 130 ° F. Максимально допустимые температуры жидкости зависят от конкретных материалов уплотнения и корпуса. Эти цифры можно получить из технических данных.

  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ (VDE0580) ВРЕМЯ ОТВЕТА

  Небольшие объемы и относительно высокие магнитные силы, связанные с соленоидными клапанами, обеспечивают быстрое время отклика.Для специальных применений доступны клапаны с разным временем отклика. Время отклика определяется как время между подачей сигнала переключения и завершением механического открытия или закрытия.

  ПО ПЕРИОДУ

  Период включения определяется как время между включением и выключением тока соленоида.

  ПЕРИОД ЦИКЛА

  Суммарное время включенного и выключенного периодов — это период цикла. Предпочтительный период цикла: 2, 5, 10 или 30 минут.

  ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ЦИКЛ

  Относительный рабочий цикл (%) — это процентное отношение периода под напряжением к общему периоду цикла. Непрерывная работа (100% рабочий цикл) определяется как непрерывная работа до достижения установившейся температуры.

  РАБОТА КЛАПАНА

  Кодировка клапана всегда состоит из заглавной буквы. Сводка слева подробно описывает коды различных операций клапана и указывает соответствующие стандартные символы цепи.

  ВЯЗКОСТЬ

  Технические данные действительны для вязкости до указанного значения.Допускается более высокая вязкость, но в этих случаях диапазон допуска напряжения уменьшается, а время отклика увеличивается.

  ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР

  Температурные пределы для текучей среды всегда указаны. Различные факторы, например Однако условия окружающей среды, цикличность, скорость, допуск напряжения, детали установки и т. д. могут влиять на температурные характеристики. Следовательно, приведенные здесь значения следует использовать только в качестве общего руководства. В случаях, когда речь идет о работе при экстремальных температурах, вам следует обратиться за советом в технический отдел Omega.

  Техническое обучение Пример использования .

Что называют электромагнитом катушка с током



Что такое электромагнитная катушка?

Электромагнитные катушки

Электромагнитная катушка представляет собой электрический проводник, как правило провод, в форме катушки или другой подобной форме. Большинство этих катушек намотано на сердечник из железного материала.

Этот простой компонент может использоваться во множестве устройств, во многом благодаря уникальному взаимодействию между магнитными полями и электрическим током.

В системах обогрева устройство может представлять собой электромагнитную катушку, генерирующую тепло за счет индукции, или простой резистивный нагревательный элемент в форме катушки.

Назначение электромагнитных катушек

Чтобы соответствовать широкому спектру применений, существует множество типов электромагнитных катушек, различающихся по сечению, длине, диаметру катушки и материалам, на которые наматывается провод. Все разновидности электрических катушек могут быть адаптированы для удовлетворения конкретных требований.

Кроме того, помимо передачи тепла, звука или электричества, электрические катушки должны выполнять несколько различных функций. Например, электроника, автомобилестроение, медицина, компьютерная промышленность, бытовая техника и телекоммуникации в значительной степени полагаются на электрические катушки для обеспечения движения, регулирования потока и / или преобразования электрических токов.

Хотя это может показаться очень разными функциями, основные электромеханические принципы, используемые во всех электрических катушках, в целом одинаковы: проводящий металлический провод наматывается на изолятор, который может быть таким простым материалом, как картон, пластик или даже воздух.

Два конца провода обычно превращаются в электрические соединительные клеммы, называемые «ответвителями», которые затем подключаются к электрическому току. Когда ток проходит по спиральным проводам, сама катушка намагничивается (хотя в некоторых случаях она может размагничиваться).

Сила, создаваемая этим явлением, используется, в частности, такими компаниями, как производители электромагнитных клапанов, производители электродвигателей и поставщики аппаратов МРТ.

Применение электромагнитных катушек

Электромагнитные катушки используются в электротехнике в бесчисленных отраслях промышленности и в конкретных приложениях из-за важности взаимодействия между электрическими токами и магнитными полями во многих электрических устройствах.

Соответственно, электрические катушки встречаются почти во всех отраслях промышленности. В любой отрасли, использующей электричество, вероятно, есть по крайней мере несколько приложений, использующих электрические катушки, хотя они могут быть встроены в готовое оборудование и не являются предметом особой озабоченности компаний в каждой отрасли.

Отрасли с особыми сферами применения и уникальной потребностью в производстве обмоток электрических катушек или сборки катушек включают, но не ограничиваются:

• Выработка энергии. Ключевой компонент при производстве любого электрического генератора или электродвигателя.
• Тяжелая индустрия. Используется для различных двигателей и устройств управления, работающих в тяжелых условиях, а также в специальных электромагнитных устройствах.
• Телекоммуникации. Используются как антенны, реле и т. д.
• Медицина. Используется в различных устройствах формирования электромагнитных изображений и для определенных приложений, таких как биофильтры.
• Компьютеры. Используется в магнитных запоминающих устройствах.
• Бытовая техника. Многие нагревательные катушки используют одни и те же принципы электромагнитной индукции; там, где тепло было бы нежелательным побочным эффектом в других приложениях, это основная цель в различных домашних устройствах, таких как тепловые насосы или индукционные электрические плиты.
• Автомобильная промышленность. Применяется для различных двигателей, генераторов. В частности, узел катушки, то есть катушки зажигания, катушка соленоида или реле стартера.
• Контроль мощности. Используется в автоматических выключателях, контакторах, катушечных переключателях реле и различных других механизмах управления мощностью.

История

История электромагнитной катушки — это история электромагнитной науки в целом, так как именно с катушкой из проволоки и магнитом Майкл Фарадей впервые определил, что электрический ток может генерироваться с помощью магнитных сил. За прошедшие с тех пор годы практическое применение этих знаний проявилось во многих формах, хотя самым непосредственным ранним применением, конечно же, был электрический генератор Грамма в 1871 году.

По мере того, как наше понимание и использование электромагнитных сил продвигалось вперед, появились и электромагнитные катушки. Для каждого потенциального применения бесчисленное количество раз изобретались, совершенствовались и модернизировались одна или несколько катушек с индивидуальными требованиями. Природа электрических катушек такова, что инновации в конструкции катушек присущи практически любому применению.

Конструкция электромагнитной катушки

Базовая конструкция электрической катушки может легко усложниться с добавлением дополнительных обмоток. Обмотка определяется как полный узел катушки с отводами и другими элементами. В то время как в где то может использоваться одна обмотка, то другие требуют добавления вторичных и даже третичных обмоток.

Электрический трансформатор, например, представляет собой электромагнитный компонент, который состоит из первичной и вторичной обмоток, что позволяет ему передавать электрическую энергию от одной электрической цепи к другой электрической цепи посредством магнитной муфты без движущихся частей.

Определенные как точки в проволочной катушке, которая состоит из открытого проводящего участка, отводы катушки могут различаться в основном по размеру, так же как и диаметр самой катушки. Когда катушка имеет большой диаметр, степень самоиндукции намного больше, и ток пытается течь внутри провода, а не снаружи, что может быть проблемой.

Кроме того, многослойные электрические катушки могут иметь проблемы с межслойной емкостью, которая относится к электрическому явлению, при котором сохраняется электрический заряд, поэтому форма катушки должна быть изменена.

В результате для многослойных электрических катушек спиральная форма является наиболее практичной формой. Величина самоиндукции намного больше, и ток пытается течь внутри провода, а не снаружи, что может быть проблемой.

Кроме того, многослойные электрические катушки могут иметь проблемы с межслойной емкостью, которая относится к электрическому явлению, при котором сохраняется электрический заряд, поэтому форма катушки должна быть изменена.

• Проводящие материалы

Основа любой электрической катушки, включая простые резистивные нагревательные элементы — это проводящий материал, имеющий форму катушки. Чаще всего это медная проволока, но для этой роли можно использовать любой токопроводящий материал. Алюминий — популярная альтернатива.

• Основные материалы

Для большинства электромагнитных катушек также необходимо учитывать материал сердечника. Обычно это какой-нибудь ферромагнитный материал, например, железо. Сердечник может представлять собой сплошной кусок, пучок проводов или любое количество других конфигураций.

Типы и формы электромагнитных катушек

В зависимости от используемого приложения, вы обычно будете довольно ограничены в общем стиле электрической катушки. Устройству, который требует статора, совместимого с постоянным током, не нужна катушка для электродвигателя переменного тока, так как ваши возможности, таким образом, будут довольно ограничены.

Специфика конструкции электрических катушек означает, что каждый небольшой аспект конфигурации может сильно повлиять на производительность конечного продукта. Например, на индуктивные свойства простой электромагнитной катушки напрямую влияют эти и многие другие факторы:

• Количество обертываний
• Площадь катушки
• Длина катушки
• Материал сердечника
• Материал катушки

Несмотря на то, что в конструкции электрических катушек есть основное сходство, есть много способов, которыми каждая катушка может быть разработана специально для ее применения. Например, некоторые электрические катушки требуют защиты от суровых условий окружающей среды, таких как влажность, соль, масло и вибрация.

Чтобы защитить хрупкие катушки от агрессивных элементов, поскольку при длительном воздействии можно легко потерять проводимость, электрические катушки можно формовать или герметизировать.

В то время как формованные катушки заключены в пластиковые покрытия, которые герметизируют весь блок катушек, герметизированные катушки сделаны из проволоки, которая сама залита полимерно- эпоксидной смолой.

Другие типы электрических катушек, такие как катушки тороидального трансформатора, намотаны вокруг ферритовых колец и обернуты герметизирующей лентой для защиты окружающей среды.

Один из наиболее распространенных типов электрических катушек, соленоидные катушки, иногда просто называют соленоидами. Часто используемые в качестве удаленного переключателя, соленоиды представляют собой катушки с током, которые становятся магнитными, когда ток проходит через катушку, которая обычно наматывается на железный сердечник.

Другие типы электромагнитных катушек включают:

• катушки Гарретта, используемые в металлоискателях
• катушки Роговского, используемые для измерения переменного тока (AC)
• катушки Удина, которые являются катушками с разрушающим зарядом
• катушки Браунбека, используемые в геомагнитных исследованиях.

Катушка Роговского

Оптимизация производительности электромагнитных катушек

Поскольку работа электрической катушки в конечном итоге очень проста, оптимизация производительности обычно сводится к точному согласованию конструкции катушки с применением. Это означает, что необходимо убедиться, что все совпадает, эффективно подходит и течет чисто, без потерь тепла, движения и т. д.

В зависимости от конкретного применения повышение производительности может означать замену катушки на лучшую конструкцию или замену компонентов, чтобы они лучше соответствовали вашей конструкции. катушка. Вам нужно будет решить, исходя из того, что вы пытаетесь сделать.

Конечно, чтобы сделать что-либо из этого, требуется понимание того, как работает ваша система, что делает аналитические инструменты и программное обеспечение идеальными для всех, кто пытается добиться максимальной производительности.

Вы можете обнаружить несколько поверхностных проблем без надлежащего оборудования, но для всего, что приближается к максимальной производительности, вам понадобится современное оборудование.

При выборе конструкции для вашей электрической катушки есть несколько других факторов, которые вы можете рассмотреть, прежде чем обращаться к компании, производящей обмотки. Если вы не уверены в чем-либо из них, не стесняйтесь спросить совета у любой компании, производящей обмотки, или спросите своего инженера-электрика.

Виды электромагнитных катушек

• Катушки с воздушным сердечником (самонесущие катушки) — электромагнитные катушки, которые намотаны «вокруг воздуха» без сердечника, отсюда термины «воздушные катушки» и «самоподдерживаемые катушки».
• Катушки с намоткой на шпульку — электромагнитный провод, намотанный на пластиковый сердечник или «шпульку». Пластиковые сердечники бывают разных размеров, а катушки, намотанные на бобину, могут быть пропитаны, отформованы или заклеены лентой, чтобы соответствовать различным медицинским устройствам, датчикам, реле и автомобилям.
• Дроссельные катушки — представляют собой электрические катушки с низким сопротивлением и высокой индуктивностью, которые используются для блокировки высокочастотных переменных токов (AC) электричества, позволяя проходить низкочастотным постоянным токам (DC).

• Электрические катушки — альтернативное название электрических катушек, состоят из серии петель, изготовленных из токопроводящей металлической проволоки и намотанных на ферромагнитный сердечник.
• Инкапсулированные катушки — это электрические катушки, заключенные в силиконовый, полиэфирный, жидкий или термоформованный эпоксидный кожух.
• Катушки высокого напряжения — это электрические катушки, в которых используется напряжение выше, чем обычно считается безопасным.
• Катушки зажигания — это электрические индукционные катушки, которые используются для преобразования более низких напряжений мощности в более высокие напряжения мощности, необходимые для зажигания свечей зажигания системы.
• Пропитанные катушки — катушки, которые были сначала погружены в эпоксидную смолу или подвергнуты совместной экструзии перед намоткой. Ламинирующая эпоксидная смола изолирует проводящий электромагнитный провод от элементов, создавая блок, который эффективно защищен от погодных условий и грязи без затрат на инструменты, связанные с формованными катушками
• Индукционные катушки — распространенный синоним электрических катушек, электромагнитные катушки используются для создания электродвижущей силы путем активации на магнетизм посредством электрических токов.
• Магнитные катушки — которые также могут называться электромагнитными катушками или просто катушками, включают все типы электрических катушек, которые работают по принципу индукции.
• Литые катушки — электромагнитные катушки, заключенные в термоформованные или отлитые под давлением пластиковые корпуса, защищающие катушку от погодных условий, грязи и вибрации.
• Электромагнитные катушки — также называемые соленоидами, представляют собой трехмерные петли или катушки из проволоки, которые намотаны вокруг металлического сердечника и служат для создания магнитного поля при прохождении электрического тока через катушку.
• Катушки, обмотанные лентой — катушки, обычно намотанные на сердечник, которые заключены в герметизирующую ленту для защиты электромагнитной катушки от погодных условий, грязи и вибрации. Бухты, намотанные лентой, не так эффективны в блокировании этих вредных элементов, как пропитанные или формованные бухты, но затраты на производство катушек, намотанных лентой, намного ниже
• Катушка Тесла — электрическое устройство, которое генерирует чрезвычайно высокое напряжение, обычно с целью создания электрических дуг и эффектов молнии или для получения рентгеновских лучей.

Катушка Тесла

• Тороиды / тороидальные катушки — медный провод, намотанный на ферритовое или железное кольцо в форме пончика. Ферритовый сердечник усиливает индуктивность катушки и может использоваться в транспортных средствах, аудио и источниках питания.
• Катушки трансформатора — электромагнитные катушки, обычно пропитанные или ламинированные, которые используются для изменения напряжения входящего электрического тока, подавая ток обратно с той же частотой, но с другим напряжением.
• Звуковые катушки — звуковая катушка, состоящая из обмотки, воротника и бобины, представляет собой своего рода электрическую катушку. Он прикрепляется к вершине диффузора громкоговорителя, где его цель — помочь усилить звук.

Электромагнитные катушки термины

• Шпулька — пластиковый сердечник, вокруг которого часто наматываются электрические катушки.
• Обмотка катушки — процесс наматывания электромагнитного провода вокруг сердечника или в самонесущую «воздушную» катушку; катушки могут быть однослойными или состоять из множества слоев. Для точных технических катушек часто требуется «прецизионная намотка».

Проводник — материал, часто металл (например, медь), который пропускает электрические токи за счет движения свободных электронов.

Электрический ток — Поток электрически заряженных электронов или ионов к положительному полюсу, вызванный путем введения электрического энергетического поля

Электромагнетизм — магнетизм, который создается электрическим током и зависит от него.

Поле катушки — представляет собой электромагнит используется для создания магнитного поля в электромагнитной машине, правило вращающейся электрической машины такой как двигатель или генератор. Он состоит из проволочной катушки, по которой течет ток.

Индуктивность — Электродвижущая сила или сила электромагнитной катушки (или цепи), создаваемая воздействием на катушку электрического тока.

Преобразователь — электрическое устройство, преобразующее энергию из одной формы в другую.

Обороты — количество раз, когда электромагнитная катушка наматывается либо на ее сердечник, либо, в случае воздушных катушек, количество раз, когда катушка полностью закручивается

Источник

Основные понятия про электромагниты

Существуют определенные природные материалы и объекты, которые сами по себе обладают магнитными свойствами. Их называют естественными магнитами. Примерами естественного магнитного материала могут служить железные руды, насыщенные магнитными свойствами. Примером же естественного магнитного объекта выступает наша с вами планета Земля.

Естественные, они же постоянные, магниты обладают высокой остаточной магнитной индукцией, что позволяет им сохранять магнитные свойства на протяжении длительного времени.

Однако, более широкое распространение в промышленности, медицине и других отраслях нашли электромагниты — электрические аппараты, в которых магнитным полем можно управлять. В электроэнергетике применяются, кроме прочего, в реле, выключателях, генераторах.

При определенных условиях магнитные поля способны создавать поля электрические. Верно и обратное утверждение. В этом и кроется суть электромагнитов.

Классификация электромагнитов

Принято классифицировать электромагниты (ЭМ) по способу питания на электромагниты постоянного и переменного тока. ЭМ постоянного тока в свою очередь классифицируются на постоянного тока нейтральные и поляризованные. Также существуют ЭМ выпрямленного тока.

В нейтральных электромагнитах постоянного тока магнитный поток создается обмоткой постоянного тока. Величина магнитного потока зависит лишь от обмотки, не зависит от направления. Если величина тока равна нулю, то магнитный поток и сила притяжения также опускаются практически до величины нуля.

Поляризованные ЭМ постоянного тока характеризуются наличием двух независимых магнитных потоков — рабочего и поляризующего. Поляризующий поток создается постоянными магнитами или электромагнитами. Рабочий же поток создается под действием намагничивающей силы рабочей обмотки. При отсутствии тока на якорь магнита будет действовать сила притяжения от поляризующего потока. В отличие от нейтральных, в поляризованных электромагнитах их действие зависит не только от величины рабочего потока но и от его направления.

В электромагнитах переменного тока обмотка питается от источника переменного тока. Величина и направление магнитного потока изменяется во времени от нуля до максимума.

Далее другие возможные классификации

• с последовательными (мало витков большого сечения) и параллельными (много витков малого сечения) обмотками
• работающие в длительном, кратковременном или прерывистом режимах
• быстродействующие, замедленно действующие и нормально действующие
• с внешним притягивающим якорем, со втягивающимся якорем, с внешним поперечно движущимся якорем

Устройство электромагнитов

Несмотря на обширное, судя по описанной выше классификации, количество разнообразных вариантов электромагнитов, существуют определенные однотипные узлы, которые встречаются у всех ЭМ.

• Катушка с расположенной на ней намагничивающей обмоткой
• Подвижная часть электромагнита — якорь
• Неподвижная часть — ярмо и сердечник

Между якорем и неподвижными частями существуют воздушные промежутки. Так вот, воздушные промежутки бывают полезными и паразитными. Полезные промежутки располагаются по возможному пути движения якоря. Паразитные промежутки лежат за пределами движения якоря.

Также существует понятие полюса. Полюсами называют поверхности магнитопровода, которые ограничивают полезный воздушный промежуток.

Конструктивные формы электромагнитов переменного тока не имеют множества вариантов, за счет того, что сердечник набирается из листов электротехнической стали. Это необходимо для борьбы с вихревыми токами.

Как работает электромагнит

Сам цикл работы ЭМ представляет собой следующую последовательность действий. Сначала в обмотку подается ток такой величины, при которой магнитные силы станут больше, чем силы удерживающие якорь в покое.

Далее произойдет отрыв якоря из состояния покоя и движение якоря в конечную точку полезного промежутка. Это первый этап.

На втором этапе якорь ЭМ подтянут и через него протекает ток. Как известно, ток создает термическое воздействие с течением времени. Поэтому время работы не должно превышать допустимое. На этом этапе сила тяги электромагнита максимальная.

Последний, Третий этап — аналогичен первому — ток уменьшается до нуля, магнитные силы становятся меньше сил, возвращающих якорь в состояние покоя, якорь отпадает. Далее электромагнит остывает.

Если характер его работы периодически повторяющийся, то за время до следующего цикла, ему необходимо успеть остыть.

Сравнение ЭМ постоянного и переменного тока

При выборе между электромагнитами на постоянном или переменном токе следует учитывать следующие особенности:

Сила тяги. При одинаковом сечении полюсов средняя величина силы тяги в ЭМ на переменном токе (“ЭМ

тока”) будет вдвое меньше, чем в аналогичном на постоянном токе. То есть железо более эффективно используется в ЭМ на постоянном токе (“ЭМ = тока”)

Вес. Если же заданными константами являются сила тяги и ход якоря, то для получения электромагнита переменного тока потребуется вдвое больше железа и размеров, чем для ЭМ постоянного тока

Реактивная мощность. Если необходимо уменьшить потребляемую мощность “ЭМ = тока”, то достаточно увеличить его размеры. В случае же с “ЭМ

тока” потребляемая при пуске реактивная мощность не может быть уменьшена путем увеличения размеров ЭМ
Вихревые токи. В случае с “ЭМ

тока” магнитопроводы выполняют шихтованными и разрезными для уменьшения влияния вихревых токов. Само же наличие потерь на вихревые токи и перемагничивание вызывает увеличение потребления электроэнергии и лишний нагрев. В случае же с “ЭМ = тока” данный пункт отсутствует

Быстродействие. Если взять ЭМ постоянного и переменного тока, то вторые будут более быстродействующие. Однако для “ЭМ = тока” внедряют специальные меры, которые могут сделать их более быстродействующими. При этом “ЭМ = тока” будут потреблять меньше энергии

Однако, в промышленности, вышеописанные недостатки “ЭМ

тока” не вызывают особых препятствий на пути их использования.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Источник

Принцип работы электромагнита

Электромагнит — устройство и принцип работы

Электромагнит — устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока через него.

Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока.

Магнитные поля возникают в случае, когда весь набор электронов металлического объекта начинает вращаться в одинаковом направлении.

В искусственных магнитах это движение обуславливается при помощи электромагнитного поля.

Для постоянных электромагнитов данное явление считается натуральным.

Обмотку для электромагнита выполняют из медных или алюминиевых изолированных проводов. Существуют и сверхпроводящие электромагниты. Магнитный провод делают из магнитно-мягкого материла, чаще всего стали (конструкционной, литой и электротехнической), чугуна и сплавов железа с кобальтом или никелем. Снижение потери на вихревой ток (ВхТ) осуществляется при помощи создания магнитопровода из множества листов.

Общая характеристика

Подключившись к источнику постоянного тока (а также напряжения), катушка и провод начинают получать энергетические ресурсы и создают магнитное поле, которое является подобным полю, что образуется в постоянных полосовых магнитах.

Плотность, которой обладает магнитный поток, всегда является пропорциональной величине электрического тока, протекающего сквозь толщу катушки.

Полярность электромагнита определяют по направлению тока.

Механизм образования включает в себя наматывание провода вокруг сердечника, выполненного из металла, через который потом пропускают электричество из определенного источника.

Если внутренняя полость катушка заполнена воздухом, то ее называют соленоидом.

Увеличивать силу электромагнита, а точнее его поля, можно при помощи:

• применения сердечников из «мягкого» железа;
• применения больших чисел витков;
• применения электрического тока в больших размерах.

Электромагниты бывают следующих видов:

• Нейтральные постоянного тока. В таком устройстве магнитный поток создается посредством постоянного электрического тока, пропущенного через обмотку. А значит, сила притяжения такого электромагнита варьируется в зависимости только от величины тока, а не от его направления в обмотке.
• Поляризованные постоянного тока. Действие электромагнита подобного рода основано на наличии двух независимых магнитных потоков. Если говорить о поляризующем, то его наличие создается обычно постоянными магнитами (в редких случаях — дополнительными электромагнитами), и нужен он для создания притягивающей силы при выключенной обмотке. А действие такого электромагнита зависит от величины и направления электрического тока, который движется в обмотке.
• Переменного тока. В таких устройствах катушка электромагнита питается электричеством переменного тока. Соответственно, с определенной периодичностью магнитный поток меняет свое направление и величину. А сила притяжения варьируется лишь по величине, из-за чего она «пульсирует» от минимального до максимального значения с частотой, которая имеет двукратную величину по отношению к частоте питающего ее электрического тока.

Магнитное поле, создаваемое катушкой

Когда электрический ток проходит через обмотки катушек, он ведет себя как электромагнит. Плунжер,находящийся внутри катушки, притягивается к её центру с помощью магнитного потока внутри корпуса катушек, который, в свою очередь, сжимает небольшая пружина прикреплена к одному концу плунжера.

Сила и скорость движения плунжеров определяются силой магнитного потока, генерируемого внутри катушки.

Когда ток питания выключен (обесточен), электромагнитное поле, созданное ранее катушкой, разрушается, и энергия, накопленная в сжатой пружине, заставляет поршень вернуться в исходное положение покоя. Это движение плунжера вперед и назад известно как «ход» соленоидов, другими словами, максимальное расстояние, на которое плунжер может проходить в направлении «вход» или «выход», например, 0–30 мм.

Такой тип соленоида обычно называется линейным соленоидом из-за линейного направленного движения и действия плунжера.

Конструкция линейного соленоида вытяжного типа

Линейные соленоиды полезны во многих устройствах, которые требуют движения открытого или закрытого типа (например, внутри или снаружи), таких как дверные замки с электронным управлением, пневматические или гидравлические регулирующие клапаны, робототехника, управление автомобильным двигателем, ирригационные клапаны для полива сада и даже для дверного звонка. Они доступны как открытая рама, закрытая рама или герметичные трубчатые типы.

Вращательный соленоид

Большинство электромагнитных соленоидов являются линейными устройствами, создающими линейную силу движения или движения вперед и назад. Однако имеются также вращательные соленоиды, которые производят угловое или вращательное движение из нейтрального положения либо по часовой стрелке, против часовой стрелки, либо в обоих направлениях (в двух направлениях).

Вращающиеся соленоиды можно использовать для замены небольших двигателей постоянного тока или шаговых двигателей, если угловое движение очень мало, а угол поворота — это угол, смещенный от начального к конечному положению.

Источник

§ 59. Магнитное поле катушки с током. Электромагниты и их применение

Наибольший практический интерес представляет собой магнитное поле катушки с током. На рисунке 97 изображена катушка, состоящая из большого числа витков провода, намотанного на деревянный каркас. Когда в катушке есть ток, железные опилки притягиваются к её концам, при отключении тока они отпадают.

Рис. 97. Притяжение железных опилок катушкой с током

Если катушку с током подвесить на тонких и гибких проводниках, то она установится так же, как магнитная стрелка компаса. Один конец катушки будет обращен к северу, другой — к югу. Значит, катушка с током, как и магнитная стрелка, имеет два полюса — северный и южный (рис. 98).

Рис. 98. Полюсы катушки с током

Вокруг катушки с током имеется магнитное поле. Его, как и поле прямого тока, можно обнаружить при помощи опилок (рис. 99). Магнитные линии магнитного поля катушки с током являются также замкнутыми кривыми. Принято считать, что вне катушки они направлены от северного полюса катушки к южному (см. рис. 99).

Рис. 99. Магнитные линии катушки с током

Катушки с током широко используют в технике в качестве магнитов. Они удобны тем, что их магнитное действие можно изменять (усиливать или ослаблять) в широких пределах. Рассмотрим способы, при помощи которых можно это делать.

На рисунке 97 изображён опыт, в котором наблюдается действие магнитного поля катушки с током. Если заменить катушку другой, с большим числом витков проволоки, то при той же силе тока она притянет больше железных предметов. Значит, магнитное действие катушки с током тем сильнее, чем больше число витков в ней.

Включим в цепь, содержащую катушку, реостат (рис. 100) и при помощи него будем изменять силу тока в катушке. При увеличении силы тока действие магнитного поля катушки с током усиливается, при уменьшении — ослабляется.

Рис. 100. Действие магнитного поля катушки

Оказывается также, что магнитное действие катушки с током можно значительно усилить, не меняя число её витков и силу тока в ней. Для этого надо ввести внутрь катушки железный стержень (сердечник). Железо, введённое внутрь катушки, усиливает магнитное действие катушки (рис. 101).

Рис. 101. Действие магнитного поля катушки с железным сердечником

Катушка с железным сердечником внутри называется электромагнитом.

Электромагнит — одна из основных деталей многих технических приборов. На рисунке 102 изображён дугообразный электромагнит, удерживающий якорь (железную пластинку) с подвешенным грузом.

Рис. 102. Дугообразный электромагнит

Электромагниты широко применяют в технике благодаря их замечательным свойствам. Они быстро размагничиваются при выключении тока, в зависимости от назначения их можно изготавливать самых различных размеров, во время работы электромагнита можно регулировать его магнитное действие, меняя силу тока в катушке.

Электромагниты, обладающие большой подъёмной силой, используют на заводах для переноски изделий из стали или чугуна, а также стальных и чугунных стружек, слитков (рис. 103).

Рис. 103. Применение электромагнитов

На рисунке 104 показан в разрезе магнитный сепаратор для зерна. В зерно подмешивают очень мелкие железные опилки. Эти опилки не прилипают к гладким зёрнам полезных злаков, но прилипают к зёрнам сорняков. Зёрна 1 высыпаются из бункера на вращающийся барабан 2. Внутри барабана находится сильный электромагнит 5. Притягивая железные частицы 4, он извлекает зёрна сорняков из потока зерна 3 и таким путём очищает зерно от сорняков и случайно попавших железных предметов.

Рис. 104. Магнитный сепаратор

Применяются электромагниты в телеграфном, телефонном аппаратах и во многих других устройствах.

Вопросы

1. В каком направлении устанавливается катушка с током, подвешенная на длинных тонких проводниках? Какое сходство имеется у неё с магнитной стрелкой?
2. Какими способами можно усилить магнитное действие катушки с током?
3. Что называют электромагнитом?
4. Для каких целей используют на заводах электромагниты?
5. Как устроен магнитный сепаратор для зерна?

Упражнение 41

1. Нужно построить электромагнит, подъёмную силу которого можно регулировать, не изменяя конструкции. Как это сделать?
2. Что надо сделать, чтобы изменить магнитные полюсы катушки с током на противоположные?
3. Как построить сильный электромагнит, если конструктору дано условие, чтобы ток в электромагните был сравнительно малым?
4. Используемые в подъёмном кране электромагниты обладают громадной мощностью. Электромагниты, при помощи которых удаляют из глаз случайно попавшие железные опилки, очень слабы. Какими способами достигают такого различия?

Задание

1. На рисунке 105 дана схема устройства электрического звонка. На ней буквами обозначено: ЭМ — дугообразный электромагнит, Я — железная пластинка — якорь, М — молоточек, 3 — звонковая чаша, К — контактная пружина, касающаяся винта С. Рассмотрите схему звонка и объясните, как он действует.

Рис. 105
На рисунке 106 показана схема простейшей телеграфной установки, позволяющей передавать телеграммы со станции А на станцию В. На схеме цифрами обозначено: 1 — ключ, 2 — электромагнит, 3 — якорь, 4 — пружина, 5 — колесико, смазанное краской.

По схеме объясните работу установки.
В мощных электрических двигателях, применяемых в прокатных станах, шахтных подъёмниках, насосах, сила тока достигает нескольких тысяч ампер. Так как в последовательно соединённых проводниках сила тока одинакова, то такая же сила тока будет во всех соединительных проводах этой цепи. Это очень неудобно, особенно если потребитель тока находится на большом расстоянии от пульта управления, где включается ток. Такие цепи можно включать при помощи специального устройства — электромагнитного реле (рис. 107), приводя его в действие малой силой тока. На схеме обозначено: 1 — электромагнит, 2 — якорь, 3 — контакты рабочей цепи, 4 — пружина, 5 — электродвигатель, 6 — контакты цепи электродвигателя. Объясните, как действует этот прибор.

Источник

что это такое, разновидности и устройство. Принцип работы

Соленоид – это обмотка, имеющая цилиндрический вид. Длина этой обмотки в десятки раз превышает ее диаметр. Само слово соленоид происходит из слияния двух терминов «solen», «eidos». Первое из них обозначает «труба», а второе слово переводится как «подобный». На практике, это объясняет форму этой радиодетали, которая имеет вид трубы, но с обмоткой.

Другими словами, соленоид можно назвать отдельным видом катушки индуктивности. При подаче на нее электричества, внутри этой «трубы» образуется электромагнитное поле. Поле, своей силой, втягивает внутрь сердечник, который тем самым совершает механическое действие. Используется это например в изменении положения клапана или открывания замка двери.

В статье будет описано устройство соленоидов, сфера применения и другие вопросы, касающиеся этой радиодетали. Также в статье добавлен интересный файл и видеоролик по данной теме.

Соленоид с подключением

Описание и принцип работы соленоида

Линейный соленоид работает на том же основном принципе, что и электромеханическое реле, описанное в предыдущем уроке, и точно так же, как и реле, они также могут переключаться и управляться с помощью транзисторов или полевых МОП-транзисторов. Линейный соленоид — это электромагнитное устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическое толкающее или тянущее усилие или движение. Линейный соленоид в основном состоит из электрической катушки, намотанной вокруг цилиндрической трубки с ферромагнитным приводом или «плунжером», который может свободно перемещать или скользить «ВХОД» и «ВЫХОД» в корпусе катушек. Виды соленоидов представлены на рисунке ниже.

Соленоиды могут использоваться для электрического открывания дверей и защелок, открытия или закрытия клапанов, перемещения и управления роботизированными конечностями и механизмами и даже для включения электрических выключателей только путем подачи питания на его катушку. Соленоиды доступны в различных форматах, причем наиболее распространенными типами являются линейный соленоид, также известный как линейный электромеханический привод (LEMA) и вращающийся соленоид.

Соленоид и сфера применения

Оба типа соленоидов, линейный и вращательный доступны в виде удержания (с постоянным напряжением) или в виде защелки (импульс ВКЛ-ВЫКЛ), при этом типы защелки используются в устройствах под напряжением или при отключении питания. Линейные соленоиды также могут быть разработаны для пропорционального управления движением, где положение плунжера пропорционально потребляемой мощности. Когда электрический ток протекает через проводник, он генерирует магнитное поле, и направление этого магнитного поля относительно его северного и южного полюсов определяется направлением потока тока внутри провода.

Эта катушка проволоки становится « электромагнитом » со своими собственными северным и южным полюсами, точно такими же, как у постоянного магнита. Сила этого магнитного поля может быть увеличена или уменьшена либо путем управления количеством тока, протекающего через катушку, либо путем изменения количества витков или петель, которые имеет катушка. Пример «электромагнита» приведен ниже.

Магнитное поле, создаваемое катушкой

Когда электрический ток проходит через обмотки катушек, он ведет себя как электромагнит, и плунжер, который находится внутри катушки, притягивается к центру катушки с помощью магнитного потока внутри корпуса катушек, который, в свою очередь, сжимает небольшая пружина прикреплена к одному концу плунжера. Сила и скорость движения плунжеров определяются силой магнитного потока, генерируемого внутри катушки.

Когда ток питания выключен (обесточен), электромагнитное поле, созданное ранее катушкой, разрушается, и энергия, накопленная в сжатой пружине, заставляет поршень вернуться в исходное положение покоя. Это движение плунжера вперед и назад известно как «ход» соленоидов, другими словами, максимальное расстояние, на которое плунжер может проходить в направлении «вход» или «выход», например, 0–30 мм.

Такой тип соленоида обычно называется линейным соленоидом из-за линейного направленного движения и действия плунжера. Линейные соленоиды доступны в двух основных конфигурациях, которые называются «тягового типа», так как он тянет подключенную нагрузку к себе, когда они находятся под напряжением, и «толкающего типа», которые действуют в противоположном направлении, отталкивая его от себя при подаче питания. Как притягивающие, так и толкающие типы обычно имеют одинаковую конструкцию, с разницей в расположении возвратной пружины и конструкции плунжера.

Магнитное поле, создаваемое внутри.

Конструкция линейного соленоида вытяжного типа

Линейные соленоиды полезны во многих устройствах, которые требуют движения открытого или закрытого типа (например, внутри или снаружи), таких как дверные замки с электронным управлением, пневматические или гидравлические регулирующие клапаны, робототехника, управление автомобильным двигателем, ирригационные клапаны для полива сада и даже для дверного звонка. Они доступны как открытая рама, закрытая рама или герметичные трубчатые типы.

Материал в тему: Что такое кондесатор

Вращательный соленоид

Большинство электромагнитных соленоидов являются линейными устройствами, создающими линейную силу движения или движения вперед и назад. Однако имеются также вращательные соленоиды, которые производят угловое или вращательное движение из нейтрального положения либо по часовой стрелке, против часовой стрелки, либо в обоих направлениях (в двух направлениях). Вращающиеся соленоиды можно использовать для замены небольших двигателей постоянного тока или шаговых двигателей, если угловое движение очень мало, а угол поворота — это угол, смещенный от начального к конечному положению.

Обычно доступные ротационные соленоиды имеют перемещения 25, 35, 45, 60 и 90 ^o, а также многократные перемещения к определенному углу и от него, такие как самовосстановление в двух положениях или возврат в нулевое вращение, например, от 0 до 90- до -0 ^° , самовосстановление в 3 положениях, например от 0 ^° до +45 ^° или от 0 ^° до -45 ^°, а также фиксация в 2 положениях.

Соленоид в металлическом корпусе.

Вращающиеся соленоиды производят вращательное движение, когда под напряжением, обесточено, или изменение полярности электромагнитного поля изменяет положение ротора с постоянными магнитами. Их конструкция состоит из электрической катушки, намотанной вокруг стальной рамы с магнитным диском, соединенным с выходным валом, расположенным над катушкой.

Когда катушка находится под напряжением, электромагнитное поле генерирует множество северных и южных полюсов, которые отталкивают соседние постоянные магнитные полюса диска, заставляя его вращаться на угол, определяемый механической конструкцией вращающегося соленоида.

Вращающиеся соленоиды используются в торговых автоматах или игровых автоматах, для управления клапанами, затворами камер со специальными высокоскоростными, низкоэнергетическими или регулируемыми позиционирующими соленоидами с высоким усилием или крутящим моментом, такими как те, которые используются в точечно-матричных принтерах, пишущих машинках, автоматах или в автомобилях.

Схема устройства соленоида.

Электромагнитное переключение

Обычно соленоиды, линейные или вращающиеся, работают с приложением постоянного напряжения, но их также можно использовать с синусоидальными напряжениями переменного тока, используя двухполупериодные мостовые выпрямители для выпрямления питания, которые затем можно использовать для переключения соленоида постоянного тока. Малые соленоиды типа DC могут легко управляться с помощью транзисторных или полевых МОП-транзисторов и идеально подходят для использования в роботизированных устройствах.

Однако, как мы видели ранее с электромеханическими реле, линейные соленоиды являются «индуктивными» устройствами, поэтому требуется некоторая электрическая защита через катушку соленоида для предотвращения повреждения полупроводникового переключающего устройства высокими обратными ЭДС. В этом случае используется стандартный «Диод маховика», но вы также можете использовать стабилитрон или варистор малого значения.

Устройство электромагнитного клапана.

Снижение энергопотребления соленоида

Одним из основных недостатков соленоидов, особенно линейного соленоида, является то, что они являются «индуктивными устройствами», изготовленными из катушек с проволокой. Это означает, что соленоидная катушка преобразует часть электрической энергии, используемой для их работы, в «нагрев» из-за сопротивления провода. Другими словами, при длительном подключении к источнику электропитания они нагреваются, и чем дольше время, в течение которого питание подается на соленоидную катушку, тем горячее становится. Также, когда катушка нагревается, ее электрическое сопротивление также изменяется, позволяя течь большему току, повышая ее температуру.

При постоянном входном напряжении, подаваемом на катушку, катушка соленоидов не имеет возможности остыть, потому что входная мощность всегда включена. Чтобы уменьшить этот самогенерируемый эффект нагрева, необходимо уменьшить либо количество времени, в течение которого катушка находится под напряжением, либо уменьшить количество тока, протекающего через нее. Один из способов потребления меньшего тока заключается в подаче подходящего достаточно высокого напряжения на электромагнитную катушку, чтобы обеспечить необходимое электромагнитное поле для работы и посадки плунжера, но затем один раз активировать для снижения напряжения питания катушек до уровня, достаточного для поддержания плунжера, в «сидячем» или закрытом положении.

Используя этот метод, соленоид может быть подключен к его источнику напряжения на неопределенный срок (непрерывный рабочий цикл), так как мощность, потребляемая катушкой, и выделяемое тепло значительно уменьшаются, что может быть до 85-90% при использовании подходящего силового резистора. Однако мощность, потребляемая резистором, также будет генерировать определенное количество тепла, I ² R (закон Ома), и это также необходимо учитывать.

Рабочий цикл соленоида

Другим более практичным способом уменьшения тепла, выделяемого катушкой соленоидов, является использование «прерывистого рабочего цикла». Прерывистый рабочий цикл означает, что катушка многократно переключается «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на подходящей частоте, чтобы активировать механизм плунжера, но не дать ему обесточиться во время периода ВЫКЛ. Прерывистое переключение рабочего цикла является очень эффективным способом уменьшения общей мощности, потребляемой катушкой.

Рабочий цикл (% ED) соленоида — это часть времени «ВКЛ», когда на электромагнит подается напряжение, и это отношение времени «ВКЛ» к общему времени «ВКЛ» и «ВЫКЛ» для одного полного цикла операций. Другими словами, время цикла равно времени включения плюс время выключения. Рабочий цикл выражается в процентах, например:

Затем, если соленоид включен или включен на 30 секунд, а затем выключен на 90 секунд перед повторным включением, один полный цикл, общее время цикла включения / выключения составит 120 секунд, (30 + 90) поэтому рабочий цикл соленоидов будет рассчитываться как 30/120 сек или 25%. Это означает, что вы можете определить максимальное время включения соленоидов, если вам известны значения рабочего цикла и времени выключения.

Например, время выключения равно 15 секундам, рабочий цикл равен 40%, поэтому время включения равно 10 секундам. Соленоид с номинальным рабочим циклом 100% означает, что он имеет постоянное номинальное напряжение и поэтому может быть оставлен включенным или постоянно включен без перегрева или повреждения. В этом уроке о соленоидах мы рассматривали как линейный соленоид, так и вращающийся соленоид как электромеханический привод, который можно использовать в качестве выходного устройства для управления физическим процессом. В следующем уроке мы продолжим рассмотрение устройств вывода, называемых исполнительными механизмами, и устройства, которое снова преобразует электрический сигнал в соответствующее вращательное движение, используя электромагнетизм. Тип устройства вывода, которое мы рассмотрим в следующем уроке — это двигатель постоянного тока.

Материал по теме: Что такое реле времени.

Соленоид в упаковке

Соленоиды косвенного действия

Данный вид соленоида является более сложным, и понадобится больше времени для объяснения механизма его работы. Проще говоря, соленоид косвенного действия состоит из двух клапанов, соединённых в один механизм. Основной клапан (main valve) – это золотник, который работает по описанному выше принципу, второй используемый механизм – это управляющий клапан (pilot valve), который находится между золотником и электромагнитом. Управляющий клапан представляет собой маленький соленоид прямого действия, который активирует нажатие большого золотника. Обратите внимание, что соленоид, показанный на данном изображении, является соленоидом прямого действия, так как он напрямую воздействует на управляющий клапан, но вся конструкция в сборе является соленоидом косвенного действия.

Основное различие между соленоидами прямого действия и косвенного действия в том, как они взаимодействуют с механическими частями маркера. Соленоиды прямого действия работают напрямую с элементами механизма маркера. Соленоиды косвенного действия используют воздушный поток для управления золотником. Основная причина существования соленоидов косвенного действия – это их невероятно низкое потребление энергии по сравнению с соленоидами прямого действия. Например, если соленоиду прямого действия необходимо 4 ватта для воздействия на механизм, то соленоиду косвенного действия для того же воздействия нужно всего 0,5 ватта.

Схема работы соленоида.

Далее соленоиды делятся по количеству потоков. Для функционирования у соленоида должно быть хотя бы одно отверстие, через которое воздух поступает в соленоид, одно отверстие, из которого воздух поступает в механизм, и одно отверстие для сброса воздуха. Но в большинстве случаев используется конструкция с двумя отверстиями для подачи воздуха в механизм маркера и двумя отверстиями сброса воздуха. В настоящее время, в основном, используются три основных типа соленоидов:

1. Четырёхпоточный золотниковый клапан (four way spool valve). Этот тип используется в большинстве полностью электропневматических маркеров, где для движения поршня назад и вперёд используется воздух. Например Ego, Angel, Shocker, Dye Matrix и т.п. Неправильно названный тривей (three way valve) на кокерах, тоже является примером четырёхпоточного поршня.
2. Трехпоточный золотник, закрытый в состоянии покоя (3-way spool normally closed). Это трехпоточный клапан, который подаёт воздух при подаче на него напряжения. Когда этот соленоид в состоянии покоя, он не подаёт никакого давления, например pVI Shocker, Invert Mini.
3. Трёхпоточный золотник, открытый в состоянии покоя (3-way spool normally open). Это трёхпоточный клапан, который подаёт давление в состоянии покоя, и перекрывает поток воздуха, когда на него подаётся напряжение, например Ion.

Управляющий клапан в соленоиде всегда является трёхпоточным, закрытым в состоянии покоя. Когда на соленоид подаётся напряжение, управляющий клапан открывается и подаёт воздух для того, чтобы сдвинуть золотник, который, в свою очередь, может быть и трехпоточным и четырёхпоточным.

Каждый соленоид косвенного действия делится на три сегмента: катушка (coil), управляющий клапан (pilot) и золотник (spool). Катушка – это единственная электромагнитная часть всего механизма. Состоит она из медной проволоки, обмотанной вокруг металлического кожуха, внутри которого находится металлический стержень, являющийся противоположным магнитным компонентом клапана. Стержень изготавливается из стали и имеет пружину с одного конца. На противоположном конце соленоида находится золотник, который является клапаном и основной движущейся частью соленоида. Золотники обычно изготавливаются из латуни или алюминия в зависимости от производителя.

Также на золотнике имеются разнообразные прокладки для того, чтобы перенаправлять воздушные потоки. И, наконец, последняя часть соленоида – управляющий клапан, который является “посредником” между движением стержня катушки и золотника. Основной компонент для управляющего клапана – круглый поршень, который передвигает золотник в открытое положение. Поршень представляет собой маленький пластиковый диск с прокладкой вокруг него. За поршнем находится маленький привод, деталь для удержания привода на месте и маленькая заглушка, находящаяся внутри привода. Большинство этих компонентов, как и корпус управляющего клапана, изготавливается из полимеров для того, чтобы улучшить скольжение и уплотнение.

Интересный материал для ознакомления: что такое вариасторы.

В заключение статьи, что же такое двелл? Это время, в течение которого на соленоид подаётся напряжение (соответственно, путь болта маркера в переднее положение + время, которое болт находится в переднем положении, выпуская воздух). При сильном понижении параметра двелл вам придётся компенсировать более короткое время пребывания болта в переднем положении путём повышения рабочего давления маркера, что не будет полезным для вашего маркера. Слишком завышенное значение параметра двелл приведёт к перерасходу воздуха, заряда батареи и большему износу самого соленоида.

Два одинаковых соленоида.

Как проверить работоспособность

Проводник, имеющий форму спирали, в котором возникает магнитное поле, называется соленоидом. Применяется в автомобилях и предназначен для переключения датчиков и клапанов на расстоянии. Таким образом, если клапан или какой-либо датчик перестал функционировать, то, прежде всего, проверке подвергают соленоид.

Для проверки потребуется следующее:

• компрессор;
• оборудование для диагностики;
• различные инструменты – отвертки, ключи и другие.

Для проверки соленоида его необходимо переключить в режим “омметра”. Отыскать соленоид в автомобиле можно посредством технической документации, которая идет с каждым транспортным средством. Соленоид должен быть подключен к бортовому компьютеру. Обратить внимание и на то, в каком состоянии находится клапан. Он может быть закрытым или открытым.

1. Следующим этапом следует проверка электрического сопротивления соленоида. В работе потребуется применить омметр, который следует подключить к клеммам компонента. О том, каким сопротивлением должен обладать соленоид в горячем и холодном состоянии, указано в технической документации. Проверить контур компонента на замыкание. Необходимо каждый контакт через корпус автомобиля замкнуть. В течение долгого периода эксплуатации в соленоиде скапливается большое количество загрязняющих компонентов. По возможности следует промыть соленоид в бензине. Возможно, что приходится иметь дело с неразборным компонентом. Тогда придется заменить старый соленоид на новый, и можно быть уверенным в том, что проблема устранена.
2. Соленоид является источником мощного магнитного поля. В результате этого внутри скапливается большое количество металлических микрочастиц. Они оседают на стенках каналов и вскоре начинают препятствовать нормальной работе клапана. Подвижные части работают с перебоями. Удалять металлические микрочастицы можно посредством компрессора. Высокое давление воздуха удалит весь мусор, скопившийся за несколько лет или месяцев эксплуатации. Не забыть обратить внимание на то, в каком состоянии должен находиться клапан в обычном состоянии.
3. Если соленоид закрыт в нормальном положении, то выполнить простой тест. Отключить устройство от источника питания. После этого направить струю воздуха, которая должна задерживаться внутри, а не выходить через выходной канал. Подать напряжение на соленоид. В данной ситуации воздушная струя должна начать выходить через выходной канал. Если условия выполняются, то можно сказать, что компонент находится в пригодном состоянии.
4. С иной ситуацией придется столкнуться в случае с нормально открытым соленоидом. Как только компонент был обесточен, воздух должен начать выходить через выходной клапан. При подаче тока канал запирается, и воздух остается внутри.

Электромагнитный клапан.

Наличие короткого замыкания становится причиной низкого сопротивления. Его можно измерить и для этого необходимо отыскать электродвижущую силу, а также ее внутреннее сопротивление. На основании полученных сведений выполнить требуемые расчеты. Для расчета короткого замыкания потребуется лишь тестер.

Заключение

В данной статье представлены основные вопросы работы соленоида или электромагнитного клапана. Более подробно об этом устройстве можно узнать, прочитав статью Электромагнитное поле соленоида. В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи выражаем благодарность источникам, откуда была почерпнута информация:

www.wiki.amperka.ru

www.pb-all.ru

www.meanders.ru

www.kinergo.ru

Предыдущая

РадиодеталиЧто такое тепловое реле

Следующая

РадиодеталиЧто такое геркон и как применяется в быту?

Соленоид. Электромагниты. Все о магнитах :: Класс!ная физика

СОЛЕНОИД

ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Соленоид – это катушка индуктивности в виде намотанного на цилиндрическую поверхность изолированного проводника, по которому течёт электрический ток. Электрический ток в обмотке создает в окружающем пространстве магнитное поле соленоида.

Соленоид становится магнитом.
Железные опилки притягиваются к концам катушки при прохождении
через нее электрического тока и отпадают при отключении тока.

Сила магнитного поля катушки с током зависит от числа витков катушки,
от силы тока в цепи и от наличия сердечника в катушке.
Чем большее число витков в катушке и чем больше сила тока, тем сильнее

магнитное поле. Железный сердечник, введенный внутрь катушки с током усиливает магнитное поле катушки

Если подвесить соленоид на нити, то он повернется и сориентируется в магнитном поле Земли
подобно свободно вращающейся магнитной стрелке.

Конец соленоида, из которого магнитные линии выходят, становится северным полюсом, а другой конец, в который магнитные линии входят, — южным полюсом магнита-соленоида.
___

Графически изображение магнитного поля соленоида похоже на магнитное поле полосового магнита.

Магнитные линии магнитного поля катушки с током замкнутые кривые
и направлены снаружи катушки от северного полюса к южному полюсу.
___

Внутри соленоида, длина которого значительно больше диаметра, магнитные линии магнитного поля параллельны и направлены вдоль соленоида.

Устали? — Отдыхаем!

Общие сведения о конструкции и функциях соленоидов

Электромагнитное управление

Электромагнитные клапаны приводятся в действие с помощью соленоида. По сути, это электрическая катушка с подвижным сердечником в центре, сделанная из ферромагнитного материала. Сердечник часто называют плунжером. Когда через катушку протекает ток, вокруг катушки создается магнитное поле. Напряженность этого поля зависит от силы тока, количества обмоток и материала сердечника.Под действием магнитного поля сердечник соленоида притягивается к центру катушки. Пока идет ток, сердечник тянется к центру. Как только ток прекращается, магнитное поле исчезает, и сердечник (обычно) толкается пружиной в исходное положение.

Сердечник или плунжер должен:

• обладают хорошими магнитными свойствами
• обладают низким эффектом магнитной памяти
• быть износостойкими
• подходит для станков

Хотите купить электромагнитный клапан или катушку электромагнитного клапана? Найдите наш выбор!

Силовое равновесие спирали, пружины и среднего давления

Основной принцип электромагнитного клапана — это баланс сил магнитной силы соленоида с одной стороны и давления среды и силы пружины с другой стороны.Необходимую магнитную силу для электромагнитного клапана прямого действия можно рассчитать по следующей формуле:

F _s = p • A-F _{пружина}

Где:

• F _с = сила соленоида (Н)
• p = давление (Па) (10 ⁵ Па = 1 бар)
• A = отверстие (м ² )
• F _{пружина} = усилие пружины (Н)

Пример

Данный соленоид обеспечивает усилие 15 Н. Чтобы использовать этот соленоид для управления перепадом давления в 10 бар, можно рассчитать максимальный диаметр отверстия.

F _s = p • A → 15 = 10 ⁶ • A
A = 1,5 • 10 ^-5 м ²
A = 1/4 • π • d ² → d = 4,4 мм

Электромагнитные клапаны непрямого действия имеют меньшее отверстие и используют давление среды для переключения. Эта формула не может использоваться для клапанов непрямого действия.

Электромагнитные клапаны постоянного и переменного тока

Постоянный ток

Мощность катушки можно рассчитать по следующей формуле:

P = U ² / R

где:

• P = электрическая мощность (Вт)
• U = напряжение (В)
• R = электрическое сопротивление (I)

Катушка постоянного тока имеет следующие свойства:

• Без шума
• Высокое усилие на соленоиде в поднятом положении
• Равная подъемная сила в исходном и поднятом положениях
• Энергопотребление и сила магнитного поля зависят от температуры
• Менее чувствительны к загрязнениям
• Катушка имеет больше витков, чем катушка переменного тока

Миф

Часто люди думают, что направление магнитного поля в катушке определяет направление силы, действующей на сердечник.Это неправда. Сердечник является ферромагнитным (а не постоянным магнитом с определенными полюсами), поэтому сердечник всегда будет притягиваться к центру магнитного поля. Обе катушки для переменного и постоянного тока тянут сердечник к центру. Неважно, как катушка подключена к источнику питания (полюса можно подключать в обе стороны).

Переменный ток

Электрическое сопротивление катушки переменного тока ниже, чем сопротивление катушки постоянного тока при том же напряжении.В катушках переменного тока ток определяется не только сопротивлением обмоток, но и индуктивным сопротивлением (реактивным сопротивлением). Индуктивное сопротивление во многом зависит от положения сердечника. Чем дальше от катушки удаляется сердечник, тем меньше становится сопротивление индуктивности. Это означает, что ток через катушку увеличивается. Сила тока ниже, когда сердечник находится в поднятом положении. Поэтому катушку нельзя подключать к источнику питания, когда сердечник снят.Змеевик может выделять слишком много тепла и сгорать за считанные минуты.

Индуктивное реактивное сопротивление определяется не только положением сердечника, но и частотой тока. Реактивное сопротивление выше при 60 Гц, чем при 50 Гц. Катушка 50 Гц, подключенная к источнику питания 60 Гц, будет иметь меньшую магнитную силу, чем указано. В противном случае, когда катушка 60 Гц подключена к источнику питания 50 Гц, потребление энергии увеличится, а температура катушки немного увеличится.

Другой важной особенностью катушек переменного тока является использование специального токопроводящего кольца, называемого затемняющим кольцом, на верхней стороне катушки.Если его не использовать, поршень будет вибрировать. Каждый раз, когда напряжение пересекает нулевую линию, магнитная сила падает до нуля. Это происходит дважды за период. В результате плунжер будет перемещаться вперед и назад с частотой, вдвое превышающей частоту сети. Это приводит к громкому жужжанию электромагнитного клапана. Специальное кольцо предназначено для предотвращения этого эффекта. Магнитное поле катушки соленоида индуцирует напряжение в проводящем кольце. Это ток с разностью фаз 90 градусов.Затеняющее кольцо создает дополнительное магнитное поле, которое притягивает поршень в момент, когда магнитное поле нормальной катушки пересекает нулевую точку. Результирующая магнитная сила катушки и кольца всегда выше нуля. В конструкции электромагнитного клапана положения кольца и плунжера должны быть точно определены. Если в якоре присутствует грязь, выравнивание больше не является оптимальным, и в результате может возникнуть вибрация.

Важные свойства катушки переменного тока:

• Чувствителен к выходу в резонансный режим.
• Опасность перегрева змеевика при блокировке плунжера.
• Более высокая скорость переключения (зависит от фазового угла).
• Более чувствительный к грязи.
• Энергопотребление и крутящий момент меньше зависят от температуры.
• Катушка имеет меньше обмоток, чем катушка постоянного тока.

Дополнительная информация

Щелкните одну из ссылок ниже для получения дополнительной информации:

---

Ежемесячный информационный бюллетень Тамесона

• Для кого: Вы! Существующие клиенты, новые клиенты и все, кто ищет информацию о контроле жидкости.
• Почему ежемесячный информационный бюллетень Tameson: Он прямолинейный, серьезный и полон актуальной информации об индустрии контроля жидкости один раз в месяц.
• Что в нем: Объявления о новых продуктах, технические статьи, видео, специальные цены, отраслевая информация и многое другое, на что вам придется подписаться, чтобы увидеть!

Подписаться на рассылку новостей

Катушки электромагнитного клапана

Катушки электромагнитного клапана

Что такое катушка электромагнитного клапана? Назначение катушки электромагнитного клапана — преобразование электрической энергии в поступательное движение.Катушка состоит из медной проволоки (или алюминия), намотанной на полую форму. Когда через катушку протекает электрический ток, создается магнитное поле. Это достигается размещением ферромагнитного сердечника внутри катушки. В электромагнитном клапане ферромагнитный сердечник называется плунжером клапана. Когда ток течет через катушку, линии магнитного потока превращают поршень в электромагнит. Магнитное поле заставляет плунжер продвигаться дальше в катушку, открывая отверстие корпуса клапана или пилотное отверстие. Катушки электромагнитного клапана (постоянный ток) и электрическая полярность Распространенный вопрос о катушках электромагнитного клапана заключается в том, имеет ли значение полярность электрического тока в катушке постоянного тока. В большинстве катушек с подводящими проводами для обеих клемм используются провода одного цвета, и на них нет маркировки полярности. Ответ в том, что полярность не имеет значения. Вы можете подключить положительную клемму к любому из двух проводов, не влияя на работу клапана. Щелкните здесь, чтобы прочитать полное объяснение полярности катушки. Напряжение катушки электромагнитного клапана Катушки электромагнитного клапана доступны как для постоянного, так и для переменного тока. Хотя катушку можно заставить работать практически с любым мыслимым напряжением, наиболее распространенными доступными напряжениями являются: 6-вольтный постоянный ток 12-вольтный постоянный ток 24-вольтный постоянный ток 24-вольтный переменный ток 120- Вольт переменного тока 220/240 В переменного тока

Преимущество катушек низкого напряжения, очевидно, заключается в их электробезопасности.Любители и домашние мастера часто подключают низковольтные электромагнитные клапаны к настенным трансформаторам. Большинство клапанов меньшего размера на 12 В постоянного тока могут питаться от источника питания 12 В / 500 мА. Однако всегда проверяйте, соответствует ли ваш источник питания требованиям к мощности соленоида или превышает их. Электромагнитные клапаны на 24 В переменного тока также понравятся любителям, поскольку ими можно легко управлять с помощью таймеров полива. В большинстве промышленных приложений и тяжелой техники используются соленоиды с катушками 24 В постоянного тока.

Типы конструкции катушки Конструкция катушки электромагнитного клапана

обычно подпадает под одну из следующих двух категорий:

• Катушки, обернутые лентой
• Инкапсулированные (или формованные) катушки

Катушки, обернутые лентой, производятся путем образования петель из проводящего провода (также называемого магнитная проволока) на катушку или шпульку.Магнитный провод имеет тонкий слой изоляции вокруг него. Готовую обмотку затем защищают изоляционной лентой. Таким образом, название ленты намотано катушкой.

Инкапсулированные катушки в основном следуют тому же основному принципу, что и катушки, намотанные лентой. Однако вместо того, чтобы быть защищенной лентой, обмотка заключена в капсулу или залита соответствующей смолой.

Бухты, обмотанные лентой, используются в относительно мягких условиях. Бухты, обмотанные лентой, позволяют производить гораздо меньшие производственные тиражи.Однако катушки, обернутые лентой, имеют гораздо меньшую устойчивость к влаге, чем герметизированные катушки. Кроме того, герметизированные катушки имеют гораздо более прочные подводящие провода (для защиты от выдергивания).

Катушки с разъемами DIN

Производители клапанов часто предлагают вариант разъема DIN на своих катушках. Вместо выводных проводов катушка будет иметь штыри или штыри для подключения стандартного разъема DIN. Считается, что катушка имеет штыревое соединение, а штекер, соединяющий катушку, представляет собой гнездовой разъем.Использование разъема DIN дает множество преимуществ: быстрая замена клапана или змеевика, отличные изоляционные свойства, возможная водонепроницаемость и т. Д.

Стандарт разъема, используемый для электромагнитных клапанов, — DIN 43650. Серия DIN 43650 состоит из пяти соединителей, которые имеют следующие расстояния между выводами:

• DIN 43650 Форма A — 18 мм
• Промышленная форма B — 11 мм
• DIN 43650 Форма B — 10 мм
• DIN 43650 Форма C — 8 мм
• Micro-Mini — 9.4 мм

Разъемы DIN могут быть приобретены в виде кожухов для подключения монтажником или они могут быть отформованы на заводе с кабельной сборкой. Обычно они содержат три или четыре контакта или контакта. Некоторые разъемы DIN доступны со светодиодными индикаторами, которые показывают состояние питания катушки в диагностических целях.

Можно ли использовать один и тот же клапан с разными катушками?

Это зависит от конкретной марки клапана. Часто можно поменять местами катушки, чтобы использовать другое напряжение с электромагнитным клапаном.

Блокировочные соленоиды

Блокирующий электромагнитный клапан не требует тока, чтобы оставаться в активированном положении. Электрическая энергия расходуется только на открытие и закрытие клапана, а не на удержание его в любом из этих положений. Запорные клапаны часто используются в приложениях с батарейным питанием (например, в автоматических смесителях), поскольку им требуется только импульсная мощность для изменения открытого / закрытого состояния клапана. Полярность импульсов меняется между импульсами открытия и закрытия.

Удар и падение

«Удар и падение» — это метод, используемый для снижения энергопотребления катушек электромагнитных клапанов. Для включения клапана требуется большее напряжение (ток), чем необходимо для удержания клапана в активированном положении, что позволяет снизить энергопотребление катушки.

«Hit and Drop» также известен как «Pulse and Hold», «Spike and Hold», «Hit and Hold» и «Pick and Hold» .

Общие сведения об электрических соленоидах — MRO MagazineMRO Magazine

Чаще всего электрические соленоиды используются для линейного срабатывания клапанов и реле в системах управления.Хотя соленоиды кажутся относительно простыми устройствами, существует ряд рабочих характеристик, которые, если их понять, значительно упростят их применение и обслуживание.

Электричество, проходящее по проводу, создает вокруг этого провода магнитную силу или поток по кругу. Направление и сила этого потока зависят от направления и силы электрического тока в проводе, а направление его вращения определяется «правилом правой руки».Оберните правую руку вокруг провода, указав большим пальцем в направлении тока (перед этим убедитесь, что провод хорошо изолирован). Ваши пальцы будут указывать в направлении потока силового поля. Когда этот провод наматывается в катушку, поток фокусируется в центре катушки с силой, соответствующей количеству витков проволоки.

Хотя это магнитное силовое поле обтекает катушку в относительно изолированной атмосфере, оно обнаруживает, что проводимость черных металлов намного легче переносится.Это непреодолимая тенденция магнитного потока находить этот «легкий путь», который создает знакомое всем нам магнитное притяжение.

Катушка с проволокой окружена стальным кожухом для сбора и обеспечения легкого пути для периферийных сил и уменьшения электрической энергии, поддерживающей поток в этой нежелательной области. Железный плунжер плавает в центре катушки и обычно подпружинен, так что в обесточенном состоянии создается воздушный зазор между плунжером и концом корпуса или полюсного наконечника (см. Рисунок 1).Когда катушка находится под напряжением, плунжер втягивается к полюсному наконечнику, пытаясь закрыть воздушный зазор. Это действие плунжера используется, чтобы толкать или тянуть управляющий элемент клапана или реле, чтобы изменить его рабочее состояние.

Соленоиды переменного тока

Соленоид переменного тока приводится в действие переменным током от положительного пика через ноль до отрицательного пика и обратно со скоростью 60 полных циклов в секунду. Магнитное поле является самым сильным в отрицательных и положительных пиках, но когда ток проходит через ноль, тянущая сила на плунжер уменьшается, и давление пружины начинает втягивать плунжер.Это движение плунжера внутрь и наружу создает неприемлемый звук жужжания или дребезжания.

Чтобы исправить это, небольшое кольцо из медной проволоки вставляют в канавку в полюсном наконечнике или концевом блоке соленоида так, чтобы плунжер прилегал к нему, когда он полностью втянут. Медное кольцо, будучи очень проводящим, позволяет индуцировать или генерировать в нем относительно высокий уровень электрического тока магнитным полем. Это индуцированное электрическое поле создает собственное магнитное поле, которое отстает от первичного поля на 90 электрических градусов или 1/4 цикла переменного тока.Когда переменный ток проходит через ноль, поток затеняющего кольца перекрывает нулевой зазор и, если плунжер контактирует с затеняющим кольцом, удерживает плунжер на месте, устраняя гудение.

Переменный ток также создает различные уровни тока в электромагнитных катушках в зависимости от положения плунжера. Когда на соленоидную катушку подается первое напряжение и воздушный зазор находится в самом широком месте, магнитная цепь является неполной, сопротивление или импеданс переменного тока низкое, а электрический ток, требуемый катушкой, высокий.Этот высокий уровень тока называется «пусковым током» и возникает только в цепях переменного тока.

Когда плунжер начинает двигаться к полюсному наконечнику, уменьшая воздушный зазор, сопротивление или импеданс переменного тока начинает расти, и результирующий ток катушки начинает уменьшаться до тех пор, пока плунжер не будет полностью втянут (см. Рисунок 3). Электрический ток в катушке стабилизируется в этой точке до расчетного уровня катушки, называемого «ток удержания». Пусковой ток может быть в 3–10 раз выше, чем ток удержания, и может вызвать условия экстремального перегрева, что приведет к перегоранию катушки, если он будет продолжительным.

Жужжание катушек

Жужжание катушки указывает на то, что плунжер не полностью установлен. Это состояние вызывает ситуацию броска тока, который, если он сохранится, может привести к перегреву катушки и возможному выгоранию. Жужжащая катушка соленоида переменного тока «кричит» на вас, чтобы вы немедленно проверили затеняющее кольцо на предмет повреждений или путь поршня на предмет грязи или мусора. Катушка непрерывного действия способна выдерживать тепло, выделяемое постоянным током удержания, но не постоянным пусковым током.Слишком часто катушку меняют, не устраняя причину гудения и перегорания.

Частота работы соленоида переменного тока также влияет на накопление тепла в катушке. Каждый раз, когда на катушку воздействуют выделяющие тепло уровни пускового тока, ее температура повышается немного выше. Если частота цикла превышает способность катушки рассеивать это дополнительное тепло, катушка сгорит.

Соленоиды постоянного тока

Соленоиды постоянного тока имеют более простую конструкцию, им не мешают пусковые токи и необходимость в затемняющих кольцах.Тепло, выделяемое сопротивлением току в обмотках катушки, является постоянным и слабым независимо от положения плунжера. Поэтому выгорание катушек постоянного тока встречается редко.

Поток, генерируемый вокруг катушки, заряженной постоянным током (электричество, движущееся только в одном направлении), индуцирует собственный электрический ток в проводе катушки в обратном направлении. Этот индуцированный ток, хотя и слабее, чем ток в первичной обмотке, препятствует нарастанию магнитного потока до максимальной силы (см. Рисунок 2).Результирующая задержка времени срабатывания, вообще говоря, будет вызывать более медленное действие, чем соленоид переменного тока аналогичного размера.

Скачки напряжения

Любая нагрузка, создающая магнитную силу, например двигатель или соленоид, классифицируется как индуктивная нагрузка. Когда питание отключено, коллапсирующее магнитное поле генерирует или индуцирует электрический импульс высокого напряжения в направлении, обратном направлению основного тока. Этот индуцированный импульс обычно до 10 раз превышает линейное напряжение, но имеет очень низкий расход или ток.Это происходит с переменным током, но сильнее при постоянном токе. Искра, возникающая при размыкании переключателя, или искры, возникающие вокруг щеток в электроинструментах, вызваны этим индуцированным электрическим импульсом или скачком напряжения.

Скачки напряжения могут быть очень вредными для других компонентов в электрических цепях, таких как выпрямители и почти все электронное оборудование. Пики могут также вызывать другие электрические помехи или сигналы низкого напряжения в соседних линиях, близких к линиям, несущим пики напряжения. Этот электрический шум может создавать ложные сигналы в электронном управляющем оборудовании на основе транзисторов, но обычно его можно контролировать, устанавливая недорогие устройства подавления вокруг катушек или двигателей, вызывающих проблему.

Тед Гроув, менеджер по корпоративному обучению Wainbee Limited, Миссиссога, Онтарио, является опытным инструктором по гидравлическому обучению. Посетите веб-сайт www.mromagazine.com в Интернете и нажмите кнопку «Прошлые проблемы», чтобы просмотреть столбцы «Практическая автоматизация» из предыдущих выпусков MRO Machinery & Equipment.

Как работает соленоидная катушка

Как работает соленоидная катушка

Соленоид — это катушка с проволокой, которая наматывается на устройство поршневого типа. Когда соленоид находится под напряжением, при подаче тока создается магнитное поле, и поршень (плунжер) механизма поднимается над отверстием в клапанном узле, что приводит к открытию клапана.

Когда на соленоид отключается питание, электромагнитное поле рассеивается, плунжерный узел снова садится на порт, и клапан закрывается.

почему выходят из строя катушки соленоида

Как и все электрические катушки, соленоиды нагреваются при подаче на них питания, и вода, проходящая через клапанный узел, фактически будет охлаждать их.

Если питание подается на соленоид несколько раз в течение долгого времени без источника охлаждения, то есть более высокая вероятность того, что катушка соленоида может сгореть со временем.

При выполнении планового технического обслуживания ирригационных клапанов вы могли наткнуться на электрический соленоид, где вы видите маленькие пузырьки на верхней части соленоида, или вы могли видеть черные отметки на проводах соленоида. Эти черные метки будут отображаться на проводах белого, зеленого, синего или любого другого цвета. На черном проводе может быть плохо видно. Эти пузырьки являются основным индикатором того, что соленоид выделяет чрезмерное тепло, и эти следы на самом деле являются следами нагрева / ожога.Это предшественник соленоида, который может выйти из строя в ближайшем будущем, и его следует заменить.

Другая причина выхода соленоидов из строя — их многократное включение и выключение с течением времени. Первоначальный заряд при подаче электричества выделяет наибольшее количество тепла; поэтому, если соленоиду всегда предлагается быстро включиться и выключиться, то у соленоида нет возможности остыть.

Почему это происходит

Мы видим, что это происходит на клапанах, которые были отключены гидравлически; но не электрически обратно к контроллеру или центральному компьютеру.Как отмечено в первом параграфе, соленоиды полива охлаждаются водой, протекающей через клапанный узел, когда они включены. Если вода отключена, а соленоид продолжает работать в течение долгого времени, потому что программа не была изменена, то соленоид нагревается до точки, вызывающей повреждение. Накапливаемого тепла недостаточно, чтобы вызвать пожар; тем не менее, со временем соленоид существенно перегреется и выйдет из строя.

Для получения дополнительной информации по поиску и устранению неисправностей в электрической системе обратитесь к консультантам по орошению в гольф: 415-342-1030

Объяснение катушек электромагнитных клапанов

Катушки электромагнитного клапана.

Катушка электромагнитного клапана предназначена для преобразования электрической энергии в боковое движение. Катушка обычно состоит из медной проволоки, намотанной вокруг полого бобина или трубки, поэтому, когда электрический ток течет через катушку, создается магнитное поле. При размещении катушки соленоидного клапана над ферромагнитным сердечником (обычно магнитным якорем из нержавеющей стали 430F) генерируемое магнитное поле заставляет плунжер двигаться дальше вверх в направлении магнитного поля (в катушку), что позволяет создать отверстие.Это, в свою очередь, можно использовать для управления электромагнитными клапанами прямого действия, электромагнитными клапанами с вспомогательным подъемом или электромагнитными клапанами с сервоприводом / давлением.

Катушки электромагнитных клапанов

бывают самых разных размеров, напряжений, уровней защиты IP, номинальных температур и уровней мощности. При замене катушек электромагнитных клапанов необходимо соблюдать осторожность, поскольку необходимо учитывать все эти факторы.

Размер электромагнитной катушки.

При измерении катушки необходимо точно измерить внутренний диаметр катушки.Некоторые соленоидные катушки могут быть оснащены верхней пластиной с уменьшенным диаметром, чтобы обеспечить надежную установку на якорь / трубку сердечника. Затем нужно измерить глубину внутренней жилы. Если это совпадает, вы находитесь на первом этапе поиска подходящей катушки.

Полезный совет — при покупке катушек электромагнитных клапанов постарайтесь заменить в соответствии с маркой.

Напряжение катушки соленоида.

Катушки

производятся для определенных напряжений, очень редко катушка будет работать при более чем 1 напряжении, будь то переменный или постоянный ток.Есть несколько экземпляров «катушек с двойным напряжением», которые могут работать, например, от 12 В постоянного тока или 24 В переменного тока, 48 В или 24 В переменного тока, но они довольно редки, и на это нельзя положиться, чтобы преодолеть нехватку запасных частей.

Полезный совет — проверьте напряжение питания, а не пытайтесь угадывать или пытаться определить напряжение катушки.

Номинальные значения температуры электромагнитной катушки.

Катушка

имеет несколько температурных классов и обычно разрабатывается в зависимости от среды, температуры окружающей среды и рабочего цикла (рабочий цикл — это время включения и время охлаждения при отключении питания), поскольку все катушки выделяют тепло при включении, немного похоже на лампочку. чем больше энергии они потребляют, тем горячее они получат.Доступны стандартные змеевики для изоляции
классов E, F и H. Класс изоляции определяет максимальную рабочую температуру змеевика в течение определенного срока службы:
— Класс H: 30 000 часов
— Класс F: 20 000 часов

Катушки класса F

рассчитаны на 155 ° C, в основном обмотки из медного провода могут выдерживать рабочую температуру до, но не выше 155 ° C. Это наиболее распространенная форма соленоидной катушки, которая идеально подходит для рабочих температур окружающей среды до 20 ° C и среды до 100 ° C. .

Катушки класса H

рассчитаны на температуру 180 ° C, в основном обмотки из медного провода могут выдерживать рабочую температуру до, но не выше 180 ° C. Это наиболее распространенная форма соленоидной катушки, которая идеально подходит для рабочих температур окружающей среды до 50 ° C и среды до 180 ° C.

Катушки класса N

рассчитаны на температуру 200 ° C, в основном обмотки из медного провода могут выдерживать рабочую температуру до, но не выше 200 ° C. Это наиболее распространенная форма соленоидной катушки, которая идеально подходит для рабочих температур окружающей среды до 80 ° C и среды до 200 ° C.

Полезный совет — замените марку на подобную, если у вас короткий срок службы, проверьте напряжение питания и параметры применения.

Уровни мощности для электромагнитных катушек

Электромагнитные катушки

бывают разных уровней мощности, катушки постоянного тока измеряются в ваттах, катушки переменного тока измеряются в ВА (вольт-амперах) и будут иметь более высокий пусковой ток и более низкий ток удержания. Это немного похоже на поднятие тяжестей, для подъема веса требуется больше энергии, чем держать его взаперти.

Полезный совет Ватты = вольт x ампер.

Вам нужно обратить внимание на номинальную мощность, катушки с низким номиналом будут перегружены и перегорят, а слишком высокая номинальная мощность вполне может сделать то же самое.

Полезный совет — старайтесь поддерживать тот же уровень мощности, если катушка быстро не выйдет из строя, затем проверьте напряжение питания и доступный ток, а затем при необходимости обратитесь к поставщику.

Уровни защиты электромагнитной катушки

Электромагнитные катушки

имеют широкий диапазон степеней IP (защиты от проникновения) в соответствии с общей защитой и проникновением пыли и воды.Ниже представлена ​​базовая таблица защиты IP.

Некоторые примеры стандартных типов соленоидных катушек показаны ниже, вы можете узнать больше о катушках клапана здесь.

Стандарт DIN 43650B IP65 Номинальная катушка Требуется прямоугольный разъем DIN

Диаметр отверстия 8/11 мм, ширина 22 мм, различные уровни мощности от 1 до 7 Вт.

Обычно используется на малых миниатюрных соленоидных клапанах и в основном в пневматической промышленности.

Стандарт DIN 43650A IP65 Номинальная катушка Требуется квадратный соединитель DIN

14.Диаметр 6 мм, ширина 30 мм, различные уровни мощности от 1 до 15 Вт.

Обычно используется в электромагнитных клапанах общего назначения.

Стандарт DIN 43650A IP65 Номинальная катушка Требуется квадратный соединитель DIN

Диаметр цилиндра 14,6 мм, ширина 36 мм, различные уровни мощности от 15 до 18,5 Вт.

Обычно используется в электромагнитных клапанах общего назначения.

Типичная катушка итальянского стандарта DIN 43650A IP65 Требуется квадратный соединитель DIN

13.Диаметр отверстия 5 мм, ширина 30 мм, различные уровни мощности от 8 до 10 Вт.

Обычно используется на малых миниатюрных соленоидных клапанах и в основном в пневматической промышленности.

Типичная итальянская катушка большой мощности DIN 43650A Класс защиты IP65 Требуется квадратный разъем DIN

Диаметр отверстия 13,5 мм, ширина 36 мм, различные уровни мощности от 14 до 20 Вт.

Обычно используется на малых миниатюрных соленоидных клапанах и в основном в пневматической промышленности.

Типичная итальянская катушка сверхвысокой мощности DIN 43650A IP65 Требуется квадратный соединитель DIN

Диаметр отверстия от 13,5 до 16,0 мм, ширина 37,5 мм, различные уровни мощности от 26+ Вт.

Обычно используется на больших электромагнитных клапанах и в основном в гидравлической промышленности.

Электромагнитная катушка EExmIIT4 IP65 в корпусе ATEX

Диаметр отверстия 8/11 мм, ширина 22 мм, различные уровни мощности от 3,8 до 5,1 Вт.

Обычно используется на малых миниатюрных соленоидных клапанах и в основном в пневматической промышленности.

Оснащен 3-метровым трехжильным кабелем, но может быть и 5-метровым, или клеммной коробкой.

Электромагнитная катушка EExmIIT4 IP65 в корпусе ATEX

Диаметр отверстия 10 / 14,6 мм, ширина 36 мм, различные уровни мощности от 8,5 до 10,1 Вт.

Обычно используется на стандартных электромагнитных клапанах для опасных зон воздуха и в основном в нефтегазовой и пищевой промышленности.

Оснащен 3-метровым трехжильным кабелем, но может быть и 5-метровым, или клеммной коробкой.

Типичная катушка IP54 для Америки или Азии с гибким проводом 30 см, разъем DIN не требуется

от 8 до 16,0 мм имел разную ширину и различные уровни мощности от 8 до 26 Вт.

Обычно используется на крупных импортных электромагнитных клапанах из неевропейских стран.

Почему перегорают катушки соленоида?

Электромагнитные катушки

предназначены для преобразования электрической энергии в механическое движение с помощью магнитного поля, что означает, что по мере того, как они потребляют энергию, например, лампочка, они нагреваются, и чем выше мощность или потребляемая мощность, тем дольше они находятся в выключенном состоянии. НАЧЕМ горячее они могут стать.

Если катушка становится слишком горячей или превышает ее номинальную температуру (класс класса медной обмотки), медь или изоляционный материал могут не замкнуться. Другие причины включают в себя высокие температуры среды или окружающей среды, препятствующие достаточному охлаждению змеевика, попадание воды между якорем и катушкой или снятие катушки под напряжением !!

Почему при снятии с клапана горит катушка?

Это связано с тем, что с катушками переменного тока 50/60 Гц вы уменьшаете импеданс или сопротивление катушки, поскольку затеняющее кольцо внутри якоря или стержня создает сопротивление внутри катушки.При удалении катушки при включенном питании сопротивление уменьшается, поэтому потребление энергии может легко превысить пределы класса обмотки катушки, что приведет к перегреву.

Как работает соленоид?

Что такое соленоид?

Соленоид — это общий термин для катушки с проволокой, используемой в качестве электромагнита. Это также относится к любому устройству, которое преобразует электрическую энергию в механическую с помощью соленоида. Устройство создает магнитное поле из электрического тока и использует магнитное поле для создания линейного движения.Обычно соленоиды используются для питания переключателя, например стартера в автомобиле, или клапана, например, в спринклерной системе.

Как работает соленоид

Соленоид представляет собой катушку с проволокой в ​​форме штопора, обернутую вокруг поршня, часто сделанного из железа. Как и во всех электромагнитах, при прохождении электрического тока через провод создается магнитное поле. Электромагниты имеют преимущество перед постоянными магнитами в том, что их можно включать и выключать подачей или снятием электрического тока, что делает их полезными в качестве переключателей и клапанов и позволяет полностью автоматизировать их.

Как и все магниты, магнитное поле активированного соленоида имеет положительные и отрицательные полюса, которые притягивают или отталкивают материал, чувствительный к магнитам. В соленоиде электромагнитное поле заставляет поршень двигаться либо назад, либо вперед, именно так движение создается катушкой соленоида.

Как работает электромагнитный клапан?

В клапане прямого действия электрический ток активирует соленоид, который, в свою очередь, тянет поршень или плунжер, который иначе заблокировал бы поток воздуха или жидкости.В некоторых электромагнитных клапанах электромагнитное поле не действует напрямую, открывая канал. В управляемых клапанах соленоид перемещает плунжер, который создает небольшое отверстие, и давление через отверстие — это то, что управляет уплотнением клапана. В обоих типах соленоидным клапанам требуется постоянный поток электрического тока, чтобы оставаться открытым, потому что после прекращения подачи тока электромагнитное поле рассеивается, и клапан возвращается в исходное закрытое положение.

Электрические соленоиды

В автомобильной системе зажигания соленоид стартера действует как реле, устанавливая металлические контакты для замыкания цепи.Соленоид стартера получает небольшой электрический ток при включении зажигания автомобиля, обычно при повороте ключа. Затем магнитное поле соленоида сжимает контакты, замыкая цепь между аккумулятором автомобиля и стартером. Соленоиду стартера требуется постоянный поток электричества для поддержания цепи, но поскольку двигатель запускается самостоятельно, соленоид неактивен большую часть времени.

Использование соленоидов

Соленоиды невероятно универсальны и чрезвычайно полезны.Их можно найти во всем: от автоматизированного заводского оборудования до пейнтбольного оружия и даже дверных звонков. В дверном звонке звуковой сигнал раздается, когда металлический поршень ударяет по тоновой полосе. Сила, которая перемещает поршень, представляет собой магнитное поле соленоида, который получает электрический ток при нажатии на дверной звонок.

Электрические электромагнитные клапаны Производители и информация

Нормально открытый бронзовый электромагнитный клапан с полным портом — Magnatrol Valve Corporation

Электрические электромагнитные клапаны используются для дистанционного открытия и закрытия клапанов в удаленных местах, в многоклапанных системах и вблизи опасных сред.Они работают только как полностью открытые или полностью закрытые клапаны, и их нельзя использовать для дросселирования или постепенного регулирования потока жидкости.

Электрические электромагнитные клапаны бывают разных размеров и изготавливаются из небольшого количества материалов, таких как латунь и бронза, пластик или нейлон. Эти материалы лучше всего подходят для нейтральных жидкостей. Материал клапана определяется типом жидкости, которая будет проходить через него, и его характеристиками. Наряду с этим учитываются температура, давление и расход, при которых жидкость будет работать.Нормально открытый электромагнитный клапан из нержавеющей стали

— Magnatrol Valve Corporation

Тефлон (политетрафторэтилен), например, выдерживает множество агрессивных и агрессивных химикатов, что делает его отличным выбором для клапана или уплотнения клапана электрического соленоидного клапана в лабораторных условиях.

Металлы, такие как сталь, являются единственным подходящим вариантом для клапанов, через которые проходят сжатые газы, а плунжер соленоида всегда изготавливается из черного металла с целью магнетизма.

Катушки электрического соленоидного клапана могут быть рассчитаны на диапазон напряжений и продолжительности рабочего цикла для переменного (AC) или постоянного (DC) тока. Обычно переменное напряжение составляет от 24 до 600 вольт, а постоянное напряжение — от 12 до 24. Эти катушки также могут быть размещены внутри взрывобезопасных и взрывозащищенных корпусов для опасных сред.

Катушка с лентой (лента удалена )