סולנואידים הם רכיבים פשוטים שניתן להשתמש בהם ליישומים שונים. השם סולנואיד נגזר מהמילה היוונית "סולן" שמשמעותה תעלה או צינור. סולנואידים משמשים בציוד מקומי ותעשייתי, הם זמינים בעיצובים שונים, לכל אחד מהם יש יישומים ספציפיים משלו. למרות שהיישום משתנה, עקרון העבודה שלהם תמיד נשאר זהה. כאן נדון אודות עבודה סולנואיד וסוגים שונים של סולנואיד.
מהו סולנואיד?
סולנואיד הוא פיסת חוט ארוכה אשר מתפתלת בצורת סליל. כאשר הזרם החשמלי עובר דרך הסליל הוא יוצר שדה מגנטי אחיד יחסית בתוך הסליל.
הסולנואיד יכול ליצור שדה מגנטי מזרם חשמלי ובאמצעות שדה מגנטי זה ניתן ליצור תנועה ליניארית בעזרת ליבת מתכת. מכשיר פשוט זה יכול לשמש כאלקטרומגנט, כמשרן או כאנטנת קבלה אלחוטית מיניאטורית במעגל.
עקרון עבודה סולנואיד
הסולנואיד פשוט עובד על העיקרון של "אלקטרומגנטיות". כאשר נוצר בו הזרם הנוכחי דרך השדה המגנטי של הסליל, אם אתה מציב ליבת מתכת בתוך הסליל קווי הזרימה המגנטיים מרוכזים על הליבה מה שמגדיל את האינדוקציה של הסליל בהשוואה לליבת האוויר. תפיסה זו של אינדוקציה אלקטרומגנטית הוסברה יותר בפרויקט סליל טסלה הקודם.
רוב השטף מרוכז רק בליבה, בעוד שחלק מהשטף מופיע בקצות הסליל וכמות קטנה של שטף מופיעה מחוץ לסליל.
הכח המגנטי של סולנואיד ניתן להגדיל על ידי הגדלת הצפיפות של הפניות או על ידי גברת הזרימה הנוכחית הסליל.
כמו כל המגנטים האחרים לסולנואיד המופעל יש קטבים חיוביים ושליליים, שדרכם ניתן למשוך או להדוף אובייקט.
סוגי סולנואידים
ישנם סוגים שונים של סולנואידים הזמינים בשוק, הסיווג מתבצע על פי חומר, עיצוב ותפקוד.
- סולנואיד למינציה AC
- סולנואיד מסגרת DC-C
- סולנואיד מסגרת DC-D
- סולנואיד לינארי
- סולנואיד סיבובי
סולנואיד למינציה AC
סולנואיד למינציה AC מורכב מליבת מתכת וסליל חוט. הליבה בנויה עם מתכת למינציה על מנת להפחית את זרם התועה, זה מסייע בשיפור ביצועי הסולנואיד.
לסולנואיד AC יש יתרון מיוחד מכיוון שהוא יכול להעביר כמות גדולה של כוח במכה הראשונה. הסיבה לכך היא שיש להם זרם זרימה (זרם כניסה גבוה מיידי הנמשך על ידי ספק כוח או ציוד חשמלי בעת הפעלה). הם מסוגלים להשתמש במשיכות רבות יותר מאשר סולנואיד למינציה DC.
הם זמינים בתצורות ובטווחים שונים והם מפיקים צליל זמזום נקי כאשר הם פועלים.
AC רבודה סולנואיד ניתן להשתמש במגוון של ציוד הדורש פעולה מיידית, כגון ציוד רפואי, מנעולים, כלי רכב, ציוד תעשייתי, מדפסות, ובחלק של מוצרי החשמל הביתי.
סולנואיד של מסגרת DC
מסגרת C מתייחסת לעיצוב הסולנואיד. לסולנואיד DC C-Frame יש רק מסגרת בצורת האות C שמכוסה סביב הסליל.
סולנואיד DC C-Frame משמש ביישומים יומיומיים מרובים בגלל פעולת שבץ מבוקרת יותר. אמנם נאמר כי מדובר בתצורת DC אך ניתן להשתמש בהם גם בציוד המיועד להספק זרם חילופין.
מקור תמונה:
סוג זה של סולנואיד משמש בעיקר במכונות משחק, תריסי צילום, סורקים, מפסקים, דלפקי מטבעות ומחליפי שטרות.
סולנואיד DC מסגרת
סוג זה של סולנואיד כולל מסגרת דו חלקית המכסה את הסלילים. יש להם פונקציה דומה כמו סולנואיד של מסגרת C ומכאן שניתן להשתמש במסגרת ה- D גם עם הספק מתח ויש להם פעולת שבץ מבוקרת.
סולנואיד ה- DC D-frame משמש ליישומים קונבנציונליים וגם רפואיים כגון מכונות משחק, מכונות כספומט ומנתח דם וגז.
סולנואיד לינארי
הסולנואידים הליניאריים מוכרים יותר בקרב האנשים. הוא מורכב מסליל תיל שנכרך סביב ליבת מתכת זזה המסייעת לנו להפעיל כוח משיכה או דחיפה על מכשיר מכני.
סוג זה של סולנואידים משמש בעיקר במכשירים מתחילים. מנגנון מיתוג זה מסייע בהשלמת מעגל ומאפשר לזרם לזרום ביסודיות מנגנון.
סולנואידים ליניארי משמשים בעיקר על האוטומציה מאובטחת מאוד מנגנוני דלת מנועי Starter של מכוניות ואופנועים.
סולנואיד סיבובי
סולנואיד סיבובי הוא סוג ייחודי של סולנואיד המשמש ליישומים שונים בהם יש צורך בתהליך בקרה אוטומטי קל. זה עובד על אותו עיקרון כמו שאר הסולנואידים ויש לו אותם אלמנטים, סליל וליבה, אך יש להם פעולה שונה.
ליבת המתכת מותקנת על דיסק ויש תחתיה חריצים קטנים, גודל החריצים תואם בדיוק לחריצים בגוף הסולנואיד. יש לו גם מיסבי כדור כדי לבצע תנועה קלה.
כאשר הסולנואיד מופעל הליבה נמשכת לגוף הסולנואיד וליבת הדיסק מתחילה להסתובב. להתקנה זו יהיה מקום קפיץ בין הליבה לגוף הסולנואיד. לאחר אספקת החשמל מנותקת הקפיץ דוחף את ליבת הדיסק למקומה המקורי.
סולנואיד הסיבובית היא חזקה יותר בהשוואה לכול שאר סוגי סולנואידים. הם תוכננו במקור רק למנגנוני ההגנה, אך כיום תוכלו למצוא אותם במנגנונים תעשייתיים אוטומטיים רבים כמו לייזר ותריס.
סיכום
עכשיו אתה יודע על סולנואידים, עקרון עבודה וסולנואידים מסוגים שונים הקיימים בשוק. הסולנואידים הם הפיתרון הפשוט והיעיל לשליטה במסתמים ובמתגים האלקטרומגנטיים או במנעולים מכניים.
עקרון הפעולה שלהם והתגובה המיידית שלהם הפכו אותם לפיתרון טוב יותר ליישומים הזקוקים לכמות גדולה של כוח לחלל קטן ובמקום שיש צורך בתפעול מהיר, עקבי ואיתן.
להלן מספר יישומים המשתמשים בסולנואיד יחד עם מעגל הנהג שלו:
- מעגל נהג סולנואיד
- כיצד לשלוט על שסתום סולנואיד עם Arduino
- מתקן מים אוטומטי באמצעות ארדואינו
עכשיו אתה יודע הכל על הסולנואיד, אז אתה יכול להתחיל ליישם את הידע ביצירתיות שלך כדי לנצל את המאפיינים של הסולנואיד כדי ליצור את ההמצאה הבאה שלך.