Solenoidi su jednostavne komponente koje se mogu koristiti za razne primjene. Naziv solenoid izveden je iz grčke riječi "Solen" što znači kanal ili cijev. Solenoidi se koriste u domaćoj i industrijskoj opremi, dostupni su u različitim izvedbama, a svaki od njih ima svoje specifične primjene. Iako se aplikacija mijenja, princip njihova rada uvijek ostaje isti. Ovdje ćemo razgovarati o radu solenoida i različitim vrstama solenoida.
Što je Solenoid?
Solenoid je dugački komad žice koji je namotan u obliku zavojnice. Kad električna struja prolazi kroz zavojnicu, stvara relativno jednolično magnetsko polje unutar zavojnice.
Solenoid može stvoriti magnetsko polje od električne struje i to magnetsko polje može se koristiti za generiranje linearnog gibanja uz pomoć metalne jezgre. Ovaj jednostavni uređaj može se koristiti kao elektromagnet, induktor ili kao minijaturna bežična antena za prijam u krugu.
Princip rada solenoida
Solenoid jednostavno radi na principu "elektromagnetizma". Kada se u njemu stvori struja kroz magnetsko polje zavojnice, ako metalnu jezgru smjestite unutar zavojnice, magnetske linije toka koncentriraju se na jezgri što povećava indukciju zavojnice u usporedbi sa zračnom jezgrom. Ovaj koncept elektomagnatske indukcije detaljnije je razrađen u našem prethodnom projektu Tesline zavojnice.
Većina protoka koncentrirana je samo na jezgri, dok se dio toka pojavljuje na krajevima zavojnice, a mala količina toka pojavljuje se izvan zavojnice.
Magnetska snaga solenoida može se povećati povećanjem gustoće okreta ili povećanjem strujom u svitku.
Kao i svi ostali magneti, aktivirani solenoid ima i pozitivne i negativne polove, kroz koje se objekt može privući ili odbiti.
Vrste solenoida
Na tržištu su dostupne različite vrste solenoida, klasifikacija se vrši na temelju materijala, dizajna i funkcije.
- AC- laminirani solenoid
- DC-C Solenoid okvira
- DC-D magnetski okvir
- Linearni solenoid
- Rotacijski solenoid
AC laminirani solenoid
Elektromagnetski lamelirani AC sastoje se od metalne jezgre i zavojnice žice. Jezgra je izrađena od laminiranog metala kako bi se smanjila lutajuća struja, što pomaže u poboljšanju performansi solenoida.
Solenoid izmjeničnog napajanja ima posebnu prednost jer može isporučiti veliku količinu sile u prvom hodu. To je zato što imaju udarnu struju (trenutno visoku ulaznu struju koju napaja napajanje ili električna oprema prilikom uključivanja). Sposobni su za više udaraca od DC laminiranog solenoida.
Dostupni su u različitim konfiguracijama i opsezima i proizvode čist zujajući zvuk dok su u pogonu.
AC Laminirano solenoid mogu se koristiti u različitim opreme koji zahtijevaju trenutnu akciju, kao što su medicinske opreme, brave, vozila, industrijske opreme, pisača, a neke od kućanskih aparata.
Elektromagnet s istosmjernim C-okvirom
C okvir odnosi se na dizajn solenoida. Solenoid DC C-okvira ima samo okvir u obliku slova C koji je prekriven oko zavojnice.
Solenoid DC C-okvira koristi se u višednevnim aplikacijama zbog kontroliranijeg rada hoda. Iako se kaže da je DC konfiguracija, ali se također mogu koristiti u opremi dizajniranoj za izmjeničnu struju.
Izvor slike:
Ova vrsta solenoida uglavnom se koristi u automatima za igre na sreću, fotografskim roletama, skenerima, prekidačima, brojačima kovanica i mjenjačima računa.
DC magnetski magnet D-okvira
Ova vrsta solenoida ima dvodijelni okvir koji pokriva zavojnice. Imaju sličnu funkciju poput solenoida C-okvira, pa se D-okvir također može koristiti s izmjeničnom strujom i ima kontrolirani rad hoda.
DC D-okvir solenoid se koristi za obje konvencionalne i medicinske primjene, kao što su igre strojeva, bankomata i krv i plina analizator.
Linearni solenoid
Linearni solenoidi su poznatiji ljudima. Sastoji se od zavojnice žice koja je omotana oko pomične metalne jezgre koja nam pomaže da primijenimo vučnu ili potisnuću silu na mehanički uređaj.
Ova vrsta solenoida uglavnom se koristi na startnim uređajima. Ovaj sklopni mehanizam pomaže u dovršenju kruga i omogućuje struji da struji kroz mehanizam.
U linearni zavojnice posebno se koriste u automatizaciji i visoko osigurane mehanizme vrata i starter motora za automobile i bicikle.
Rotacijski solenoid
Rotacijski solenoid jedinstvena je vrsta solenoida koji se koristi za razne primjene gdje postoji potreba za jednostavnim automatskim postupkom upravljanja. Radi na istom principu kao i ostali solenoidi i ima iste elemente, zavojnicu i jezgru, ali imaju drugačiji rad.
Metalna jezgra montirana je na disk i ispod sebe ima male utore. Veličina utora točno se podudara s utorima u tijelu solenoida. Također ima kuglične ležajeve za olakšavanje kretanja.
Kad se solenoid aktivira, jezgra se uvlači u tijelo solenoida i jezgra diska počinje rotirati. Ova će postavka imati opružno mjesto između jezgre i tijela solenoida. Jednom kad se napajanje odvoji, opruga gura jezgru diska u prvobitni položaj.
Rotirajući magnetski je robusniji u odnosu na sve ostale vrste solenoida. Izvorno su bili dizajnirani samo za obrambene mehanizme, ali danas ćete ih moći pronaći u mnogim automatiziranim industrijskim mehanizmima poput lasera i zatvarača.
Zaključak
Sada znate za solenoide, princip rada i različite tipove solenoida dostupnih na tržištu. Solenoidi su jednostavno i učinkovito rješenje za upravljanje ventilima i elektromagnetskim prekidačima ili mehaničkim blokadama.
Njihov princip rada i trenutni odgovor učinili su ih boljim rješenjem za aplikacije kojima je potrebna velika količina energije u malom prostoru i gdje postoji potreba za brzim, dosljednim i robusnim radom.
Evo nekoliko aplikacija koje koriste solenoid zajedno sa svojim upravljačkim krugom:
- Krug elektromagnetskog pogona
- Kako upravljati elektromagnetskim ventilom s Arduinom
- Automatski dozator vode koji koristi Arduino
Sada znate sve o solenoidu, tako da možete početi primjenjivati znanje svojom kreativnošću kako biste iskoristili svojstva solenoida za stvaranje vašeg sljedećeg izuma.