Solenoids - o cerere de angajare dispozitiv
În acest articol, ne vom concentra pe solenoizilor. Considerăm mai întâi aspectul teoretic al subiectului, atunci practic în cazul în care observăm domeniul de aplicare al solenoizilor în diferite moduri de operare.
Numita bobina solenoid bobinaj, a cărui lungime depășește diametrul său considerabil. Cuvântul este format dintr-o combinație solenoid de două cuvinte - Solen și Eidos, dintre care primul este tradus ca tub, al doilea - similare. Aceasta este, solenoid - o bobină în formă de tub.
Solenoizi, în sensul cel mai larg - acest conductor inductor este înfășurat pe un cadru cilindric, care poate fi, fie un singur strat sau mai multe straturi. Deoarece lungimea înfășurării solenoidale mult mai mare decât diametrul său, atunci când se aplică un curent continuu, prin înfășurarea în interior, cavitatea interioară este formată câmp magnetic aproape uniform.
Adesea menționată ca solenoizi unele elemente de acționare, principiu electromecanice de funcționare, cum ar fi o transmisie automată solenoid auto supapă sau releu retractor de pornire. In general, ca porțiunea retractabilă protrudes miez feromagnetic, iar jugul bobina echipat afară. așa-numitul jugul feromagnetic.
În cazul în care câmpul magnetic generat a cărui inducție este numeric egal cu proiectarea materialului magnetic solenoid este absent, în timp ce curge prin DC conductor de-a lungul axei bobina:
În cazul în care, N - numărul de spire din solenoid, l - lungimea solenoidului de lichidare, I - curent în solenoid, # 956; 0 - permeabilitatea magnetică.
La marginile magnetice jumătate bobină de inducție că în interiorul acestuia, deoarece ambele jumătăți ale solenoidului la punctul de unire aduce contribuția egală cu câmpul magnetic generat de curentul electromagnetic. Se poate spune unui solenoid semi-infinit sau suficient de lung în raport cu bobina cu diametrul cadrului. inducție magnetică pe marginile vor fi egale cu:
Deoarece bobina - această primă inductor, apoi ca orice bobina inductanță bobina având este capabil de a stoca energie într-un câmp magnetic, care este numeric egal cu lucrul mecanic care face o sursă pentru a genera curent în bobina care generează un câmp magnetic al solenoidului:
schimbare în curent în bobina va provoca EMF autoindusă și tensiunea la marginile de sârmă de bobinaj bobina este egală cu:
bobina de inductanță va fi egală cu:
În cazul în care, V - volumul solenoid, z - lungimea firului în solenoidului înfășurare, n - numărul de spire pe unitatea de lungime a solenoidului, l - lungimea solenoidului, # 956; 0 - permeabilitatea magnetică.
Atunci când trece prin firul de curent alternativ electromagnetic, câmpul magnetic al solenoidului va fi, de asemenea variabilă. rezistență ac solenoid este complexă și include componente active și reactive, determinate de inductanța și rezistența activă a firului de înfășurare.
Utilizarea practică a solenoizi
Solenoizii sunt folosite în multe industrii și în multe domenii de aplicare civile. De multe ori actuatori translaționale - acesta este doar un exemplu al activității solenoizi DC. Foarfece tăiat în cecuri case de marcat, motoare, supape, de conducere releul de pornire, supape hidraulice și altele asemenea. D. AC solenoizi acționează ca inductori cuptoare cu creuzet.
Înfășurările solenoizilor, de obicei, realizate din cupru, cel puțin - fabricat din sârmă de aluminiu. În industria high-tech pentru a aplica înfășurării supraconductor. Miezurile pot fi fier, fonta, aliaje ferită sau alte, adesea sub forma unui pachet de foi sau poate fi complet absent.
În funcție de scopul mașinii electrice, miezul este realizat dintr-un anumit material. electromagneți de ridicare tip de dispozitiv de sortare a semințelor, purificatoare și așa de carbon. D. În continuare ia în considerare câteva exemple de bobine.
conductă ventil electromagnetic
În timp ce tensiunea pe bobina solenoidală nu este alimentată, discul de supapă etanșă împotriva arcului de deschidere pilot și conducta este blocată. Atunci când se aplică curent la bobina supapei, și o ancoră conectată la discul supapei este ia ridicat, supt bobina, contracarând arcul și deschiderea găurii pilot.
Diferența de presiune pe diferite părți ale rezultatelor supapelor în mișcare a fluidului în conductă, și în timp ce bobina supapei este alimentată, conducta nu este blocată.
Atunci când o putere solenoid este eliminat, nimic de primăvară mai deține, iar placa de supapă direcționează în jos, închizând orificiul pilot. Conducta este închisă din nou.
Retractor auto releu de pornire
Demarorul este, de fapt, un motor puternic de curent continuu, cu alimentare de la bateria mașinii. Când motorul pornește, pinionul demarorului (Bendix) trebuie să se lupte rapid cu volantul arborelui cotit pentru un timp, și în același timp rândul său, pe motorul de pornire. Solenoid aici - înfășurarea releului retractor de pornire.
releu retractor este montat pe carcasa demarorului, iar atunci când puterea este aplicată înfășurarea releului se produce retragerea miezului de fier, conectat la roata dințată transmite mecanismul partizan. După pornirea motorului cu bobina releului de alimentare este îndepărtată, iar echipamentul este returnat printr-un arc.
În șurubul solenoid electromagnetic este acționat de o forță electromagnet. Astfel de încuietori sunt utilizate în sistemele de control al accesului și sisteme de blocare a ușii. Dotate de blocare, astfel, ușa poate fi deschisă numai în perioada semnalului de control. După îndepărtarea semnalului ușii închise să rămână blocate, indiferent dacă acesta este deschis.
Avantajele includ încuietori solenoid designul lor - este mult mai ușor decât încuietorile cu motor, mai rezistent la uzura. După cum puteți vedea, aici, din nou, solenoidul este asociat cu un arc de revenire.
Un inductor solenoid prin încălzire
Când prin încălzire este utilizat de obicei inductori solenoid multitură. Inductor Înfășurarea este realizat din tuburi de cupru cu apă de răcire sau magistrala de cupru.
In sistemele folosind frecventa medie unilamelari spiralei și în bobina de frecvență instalațiile industriale pot fi fie un monostrat sau multistrat. Acest lucru se datorează unei posibile reduceri a pierderilor electrice în inductor și condițiile care se potrivesc cu parametrii de sarcină și parametrii de putere de tensiune și factorul de putere. Pentru a se asigura rigiditatea inductor bobina este cel mai des folosit cravată ei între sfârșitul dale de ciment azbest.
În instalațiile moderne de durificare de inducție și de încălzire bobine funcționează în modul de alimentare, curentul alternativ de înaltă frecvență, un miez feromagnetic, astfel încât acestea nu sunt de obicei necesare.
Cu un singur bobina motoare solenoid pornirea și oprirea unui tambur de lucru conduce la mișcarea mecanică a mecanismului cu manivelă, în care arcul de retur este efectuată din nou, așa cum apare în supapa electromagnetică și un sistem de blocare cu solenoid.
În cazul motoarelor mnogokatushechnyh bobine solenoid alternativ de comutare se realizează cu ajutorul valvelor. Fiecare curent bobina de la sursa de alimentare este furnizată la una dintre perioadele de jumătate din tensiune sinusoidală. Miezul este tras alternativ una sau cealaltă bobină, o mișcare rectilinie alternativă, având ca rezultat rotirea arborelui cotit sau roata.
Solenoids în setările experimentale
Experimental tipul detectorului ATLAS, care lucrează la acceleratorul Large Hadron Collider de la CERN, utilizați electromagneți puternice, care includ, de asemenea, solenoizi. Experimentele in fizica particulelor elementare sunt efectuate pentru a detecta problema și studiul forțelor fundamentale ale naturii blocuri de construcție pe care se sprijină universul nostru.
În cele din urmă, judecătorii patrimoniului Nikoly Tesla folosesc întotdeauna solenoizi pentru a construi bobine. Înfășurarea secundară a transformatorului Tesla - pur și simplu nu solenoid. Și lungimea firului în bobina este foarte importantă, deoarece constructorii bobina utilizate aici solenoizi nu ca electromagneți, și, ca ghiduri de undă, ca rezonatoare, în care la fel ca în orice circuit rezonant nu este numai inductanța firelor, dar, de asemenea, capacitatea, formată în acest caz, este amplasat în apropierea fiecărui un alt rând. Apropo, toroid pe partea de sus a înfășurării secundare este proiectat pentru a compensa cu precizie pentru capacitatea distribuită.