Устройство соленоида: Электромагнитные соленоидные клапаны — устройство, принцип работы

Что такое соленоид (электромагнит)? Устройство и применение соленоида

Доброго времени суток, мои дорогие читатели! В этой статье я расскажу вам, что такое соленоид и «с чем его едят». Начну я свое повествование с того, что коротко скажу, что говорит о соленоидах википедия.

Из ее сведений и из энциклопедии можно узнать, что сей прибор является разновидностью катушек индуктивности. Само же это слово произошло от слияния пары греческих слов: Солен (что значит «труба, канал») и Элиос (означающего «подобный»).

Как правило, этим понятием обозначают обмотку провода цилиндрического типа, длина которой во много раз больше диаметра. Соленоиды большой длины изготавливаются и с однослойной намоткой и с намоткой, имеющей много слоев.

В случае значительного превышения длиной намотки диаметра катушки, при прохождении по катушке тока, внутри нее возникает практически однородное электромагнитное поле. Кроме того, весьма нередко соленоидами зовут исполнительные механизмы электромеханического типа, имеющие втягиваемый сердечник из ферромагнитного материала.

Соленоиды этого вида всегда имеют внешний ферромагнитный магнитопровод, который именуется «ярмо».

То, какой силы будет магнитное поле устройства, находится в зависимости от того, сколько в катушке витков, величины силы тока и присутствия (либо отсутствия) у нее сердечника.

Увеличение количества витков намотки и силы тока в ней ведет к возрастанию силы поля магнитного характера. Введение внутрь устройства сердечника из железа еще больше увеличивает магнитную составляющую поля катушки.

Если во внутренней полости устройства имеется сердечник, то такой соленоид зовется электромагнитом. Это, в свою очередь, устройство, которое имеет в своем составе токопроводящую обмотку и сердечник из ферромагнитного материала, способный к намагничиванию во время прохождения тока по обмотке устройства и якоря, который притягивается к этому сердечнику.

Обмотку, как правило, изготавливают из медного, либо алюминиевого провода, покрытого слоем изоляции. Есть приборы, обмотка которых выполнена из материала-сверхпроводника (подробнее про сверхпроводимость).

Сердечник же выполняется из таких материалов, как железо, чугун, либо железоникелевые (железокобальтовые) сплавы. Иногда, с целью снизить вредные токи вихревого характера, сердечники изготавливаются не литыми, а из пакета листов.

Основной областью применения этих устройств следует назвать электромашины и аппараты, являющиеся составной частью промавтоматики и защитной аппаратуры установок электротехники. В качестве электромагнитов соленоиды применяются в устройствах подъемного типа, в очистителях угля от частиц металла, в устройствах, сортирующих семена, формующих детали из железа и магнитофонах.

Кроме того, они используются и в приборах электроизмерительного типа. Хочется надеяться, что я достаточно понятно разъяснил, что такое соленоид, где он используется и из чего может состоять. И, думаю, что вы сами сможете найти много способов использования соленоида в самых разных его ипостасях.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.  Всего доброго.

Добавить отзыв

Соленоиды Rexroth от компании Олниса

соленоиды

Заказать соленоиды Rexroth

Перейти в каталог Rexroth

Купить Соленоиды Rexroth в компании Олниса можно оптом или в розницу. Доставим Соленоиды Rexroth в любой регион России. Можем предложить точный аналог. Работаем напрямую с производителем, не используя посредников.

Bosch Rexroth – это всемирно известный немецкий производитель промышленного оборудования, которое успешно применяется во многих сферах современного производства. Большой популярностью пользуются соленоидные электромагнитные клапаны, с помощью которых удается автоматизировать процессы управления жидкостями и газами на расстоянии.

Между собой электромагнитные клапаны отличаются по конструкции и назначению. Тем не менее, все устройства имеют один и тот же принцип работы, который происходят за счет срабатывания соленоида (катушки индуктивности).

Из чего состоит электромагнитный клапан.

Соленоидный электромагнитный клапан по особенностям конструкции похож на классическое изделие. Он состоит из следующих элементов:

• основания с подходящим и отходящим отрезком трубы;
• седла;
• запорного механизма;
• пружины возврата;
• штока, который соединяется с запором и сердечника катушки;
• электромагнита (соленоида).

Производитель выпускает не только электромагнитные клапаны, но и запасные элементы, которые требуются при проведении ремонта. Поэтому в случае необходимости можно отдельно приобрести соленоиды Rexroth.

Особенности соленоидов Rexroth.

Соленоид – это устройство с намоткой из медного или алюминиевого провода. Так, в клапанах для высокотехнологичных отраслей чаще всего устанавливают катушки с обмоткой из сверхпроводников. Сердечники чаще всего бывают железными, чугунными, но в некоторых случаях они отсутствуют совсем.

Производитель выпускает катушки индуктивности следующих видов:

• герметичные соленоиды, предназначенные для эксплуатации в экстремальных условиях;
• изделия, не требующие сложного монтажа;
• классические катушки индуктивности (для постоянного и переменного тока).

Популярные модели электромагнитных катушек, которые устанавливаются в клапаны:

• 37-K46-R4 800;
• 37-K46-R2 300;
• 37-K46-R11 500;
• 37-C4-R4 800;
• 37-K46-22G 1200.

Каждая модель соленоида подходит под определенный тип клапана. Как правило, это указывается в описании к изделию.

Преимущества приобретения соленоидов Rexroth.

Электромагнитные клапаны от этого производителя бесперебойно функционируют только в случае установки оригинальных запчастей, а именно соленоидов. Ведь эти устройства имеют следующие преимущества:

• прочность;
• длительный срок службы;
• устойчивость к негативным воздействиям окружающей среды.

Все вышеперечисленные качества особенно важны при использовании устройств в условиях производства.

Покупка оборудования.

Приобрести электронное импортное оборудование и запчасти можно в компании «Олниса». Мы поставляем во все города России, а также страны СНГ только высококачественную технику для автоматизации производства. При этом на все товары в обязательном порядке предоставляется долгосрочная гарантия. Поэтому при возникновении неисправностей вы всегда сможете обратиться к нам.

Распределитель Rexroth

Распределители, как правило, изготавливают из высокопрочной стали, чугуна

Преобразователь частоты Bosch Rexroth EFC

Преобразователи частоты — оптимальное решение вопросов регулировки скорости

Гидравлические насосы Bosch Rexroth

Компания Bosch Rexroth на протяжении долгих лет в широком ассортименте выпускает

Bosch Rexroth клапана

Гидравлические клапаны Bosch Rexroth представляют собой гидроаппараты, основная функция

Плата интерфейсная Rexroth Indramat

Для того чтобы обеспечить взаимодействие ЧПУ с персональным компьютером

Электромагнитные клапаны Rexroth

Электромагнитный клапан – это автоматическое устройство, которое работает

Гидромотор Bosch Rexroth

Гидромотор Bosch Rexroth – это устройство, которое требуется для трансформации

Редукционный клапан Rexroth

Редукционные клапаны используются во множестве систем для защиты

Регулятор давления Rexroth

Для препятствия гидроударам в линии устанавливается регулятор или редуктор давления

Гидрораспределитель Bosch Rexroth

Гидрораспределитель Bosch Rexroth — это внешнее оборудование, которое требуется

Соленоиды: управление электронными, механическими и пневматическими устройствами

Джереми С.

Кук

Внештатный технический журналист / технический писатель, инженер-консультант

Джереми Кук Консалтинг

23 сентября 2021 г.

Блог

Соленоид 5 В (Изображение предоставлено Джереми Куком)

Вычисления в смысле хранения, маршрутизации и обработки данных — это, конечно, обширная и интересная тема. В конце концов, однако, я бы сказал, что нужно на самом деле использовать эту информацию, чтобы она была полезной. Хотя это может означать предоставление информации человечеству, в других случаях самому компьютеру поручено управлять нашим миром напрямую с помощью различных приводов и электромеханических устройств.

Одним из таких приводов является соленоид, который производит прямолинейное движение за счет использования электромагнитной катушки. Когда катушка находится под напряжением, она тянет ферромагнитный сердечник якоря к своему центру. При обесточивании пружина возвращает сердечник и все, что к нему прикреплено, в исходное состояние.

Преимущество такой установки в том, что линейное движение может быть вызвано быстро и просто. Однако по сравнению с мотор-редукторами выходная сила обычно невелика. Требования к току и напряжению значительны по сравнению с тем, что микроконтроллер может выводить напрямую, поэтому работа обычно означает отключение транзистора или специальной микросхемы драйвера двигателя.

Вы можете увидеть этот тип привода, используемый в автоматических дверных замках, и быстрый поиск показывает запирающее устройство 24 В постоянного тока при 2,3 А на Amazon. Хотя это, безусловно, полезно, это напряжение / ток потребует немного размышлений, если вы хотите подключить его к Raspberry Pi, Arduino или аналогичному. Хотя здесь хорошо работает прямое действие, часто используются соленоиды, которые запускают другое устройство, которое в конечном итоге выполняет всю работу.

Реле: соленоид с электрическим приводом… Для электрического управления

Электромагнитная катушка (1) притягивает общий контакт (3) между НЗ и НО контактами.   (I mage Предоставлено: Пользователь: Bisgaard, языковая нейтральная версия от Teslaton, CC BY-SA 3.0 , через Wikimedia Commons)

Одним из очень распространенных методов косвенного управления соленоидами является использование реле. Здесь электромагнит притягивает общий контакт к другому нормально разомкнутому (НО) контакту, а при отпускании пружина тянет его назад, чтобы коснуться нормально замкнутого (НЗ) контакта. По сути, это просто переключатель с электрическим (то есть соленоидным) приводом. Устройства с питанием могут быть подключены либо к НО, либо к НЗ контакту, либо к обоим, в зависимости от желаемой операции.

Такая установка имеет некоторые общие функции с транзистором; однако реле работает намного медленнее. Реле обеспечивают полную изоляцию с точки зрения электроники и могут использоваться как с переменным, так и с постоянным током. Кроме того, их работа проста для понимания и может быть видна и даже слышна, что облегчает настройку и устранение неполадок.

Электромагнитный клапан: реле для работы с жидкостью

Соленоидная катушка в сборе пневматического клапана. (Изображение предоставлено Сарой Адритой — собственная работа, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=87512525)

Так же, как реле может управлять переключателем электрического тока, можно также переключать клапаны, управляющие потоком газа или жидкости. Электрический сигнал активирует соленоид, который в простейшей реализации этого устройства открывает или закрывает клапан для управления потоком жидкости. Клапаны также могут быть спроектированы так, чтобы внутренний механизм переключался между одним из двух состояний, меняя направление потока жидкости между двумя линиями. Третий тип использует два соленоида для переключения между двумя состояниями направления жидкости. Когда оба соленоида обесточены, возвратная пружина полностью перекрывает поток жидкости.

Эта концепция хорошо объясняется в этом видео.

Электромагнитный клапан > Пневматический привод

Электромагниты быстры и просты, но обеспечивают небольшое толкающее усилие. Однако поршни с пневматическим приводом (т. е. цилиндры), управляемые электромагнитными клапанами, способны на оба действия. Скорость и силу цилиндра можно контролировать, регулируя поток и давление воздуха, что делает их популярным выбором для промышленной автоматизации. Недостатки пневматического привода включают сложность пневматических воздушных линий и самих электромагнитных клапанов, а также потенциальную неэффективность из-за утечек и других факторов. Оба должны быть взвешены при рассмотрении такой системы.

Одним из потенциальных источников путаницы здесь является то, что когда клапан «открыт», он пропускает жидкость, активируя пневматическую энергию. Это, конечно, противоположно реле или другому электрическому проводнику, где «замкнутый» переключатель позволяет передавать электроэнергию.

Заключение

Соленоиды не всегда являются решением проблемы, но они являются отличным инструментом, который должен быть в вашем метафорическом поясе с инструментами. Методы управления аналогичны двигателю постоянного тока, и для этой цели хорошо подходят моторные шилды Arduino и им подобные.

Больше информации о том, как использовать соленоиды с таким экраном, можно найти здесь, а также о том, как использовать транзисторы для управления Arduino. В качестве забавного примера, с небольшим соленоидом 5 В и платой EZ Fan 2 (показана здесь в контексте управления вентилятором Raspberry Pi), вы можете использовать ее, чтобы выстукивать бит прямо на рабочем столе, как показано ниже:0007

 

Макропэд на основе .@arduino воспроизводит ноты, выстукивая ритм с помощью соленоида. Скоро будет доступна новая версия клавиатуры: https://t.co/YdvqqM2dwf @kickstarter ??? pic.twitter.com/ObGBRurS1D

— Джереми Кук? (@JeremySCook) 16 сентября 2021 г.

 

Подписаться

Джереми Кук — внештатный технический журналист и технический консультант с более чем 10-летним опытом автоматизации производства. Заядлый производитель и экспериментатор, вы можете подписаться на него в Твиттере или увидеть его электромеханические подвиги на канале Джереми С.

Кука на YouTube!

Другие работы Джереми

Категории

Analog & Power — Батареи и блоки питания

Что такое соленоид? — Custom Coils, Inc.

Опубликовано Custom Coils 20 мая 2022 г., 22:37 | Оставить комментарий

Соленоид представляет собой разновидность электромагнита, состоящую из катушки из медной проволоки, намотанной в спираль, корпуса из железа или стали и подвижного плунжера из магнитного материала. Когда электрический ток проходит через катушку, соленоид создает магнитное поле и преобразует эту магнитную энергию в механическое движение. По сути, соленоид преобразует электрическую энергию в механическую работу посредством электромагнитных сил. Например, соленоиды часто используются в качестве клапана для приведения в действие толкающего или тянущего усилия магнитного компонента в устройстве. Соленоиды также могут действовать как переключатель в электромеханических устройствах.

Эти электромагнитные устройства используются в сотнях повседневных приложений от дверных звонков до систем зажигания автомобилей.

Компания

Custom Coils проектирует и производит качественные соленоиды для удовлетворения потребностей вашего применения. Мы работаем эффективно и профессионально, чтобы создавать специальные катушки для наших уважаемых клиентов.

 

Как работает соленоид?

Когда электрический ток подается на соленоид, он создает сильное магнитное поле, которое притягивает или отталкивает магнитный материал, т.е. магнитный плунжер, для перемещения внутри его корпуса. Когда плунжер движется вперед и назад, он создает механическое движение, которое приводит в действие нужный компонент.

Соленоидные магниты имеют преимущество перед обычными постоянными магнитами, поскольку их магнетизм можно включать и выключать по мере необходимости путем отключения или подачи электрического тока. Вы можете регулировать силу магнитного притяжения, увеличивая или уменьшая силу электрического тока. Кроме того, направление движения можно изменить на противоположное в зависимости от направления тока, протекающего через соленоид.

Существует два основных типа соленоидов: вентильные и электрические. В клапанных соленоидах на соленоид подается постоянный электрический ток. После активации поршень или плунжер втягивается, чтобы открыть клапан, который в противном случае блокировал бы поток материала. Как только электромагнитное поле прерывается, соленоид деактивируется, и клапан закрывается.

Электрические соленоиды используются для замыкания цепей, позволяющих запускать двигатели. Когда соленоид получает электрический ток, он притягивает близлежащие металлические компоненты на место, создавая замкнутую цепь. Для поддержания замкнутой цепи и работы двигателя требуется постоянный электрический ток.

 

Применение соленоидов

Вы, сами того не осознавая, используете соленоиды каждый день. Соленоиды различаются по размеру и мощности, что делает их пригодными для бесчисленного множества применений. Мощные соленоиды состоят из множества катушек, создают сильные магнитные поля и могут использоваться для питания крупных машин. Меньший и менее мощный соленоид можно использовать для более мелких функций, таких как звонок в дверь. Вот некоторые из наиболее распространенных применений соленоидов:

• Механические или гидравлические регулирующие клапаны
• Запуск автомобиля
• Звонок в дверь
• Механизмы дверных замков
• Гвоздильные пистолеты
• Органы управления кондиционером внутри транспортных средств
• Электропитание сигнальных систем в железнодорожной отрасли

Хотя эти простые, но эффективные устройства используются для приведения в действие многих обычных устройств, они стали широко использоваться в нетрадиционных приложениях физического движения, таких как системы ускорителей ионного пучка.

Существует бесчисленное множество применений соленоидов, так как любое устройство, требующее силы для создания механического движения, может извлечь выгоду из их функциональности.