Este artículo analiza en profundidad las bobinas solenoides:
¿Qué es una bobina solenoide?
Una bobina solenoide es un componente eléctrico común que usa un cable fuertemente herido alrededor de un núcleo generalmente hecho de metal para crear un campo electromagnético. Cuando la corriente pasa a través de la bobina, el campo electromagnético resultante mueve la armadura de hierro, lo que permite que el fluido de bloqueo pase a través del solenoide. Los solenoides se usan comúnmente en una variedad de aplicaciones, como el control del flujo de fluido en sistemas hidráulicos y neumáticos.
Estructura de bobina solenoide
- Bobina: alambre de cobre enrollado alrededor de un núcleo fijo.
- Primavera: un resorte de acero inoxidable que devuelve la armadura a su posición normal cuando la bobina se desenergiza.
- Núcleo de hierro estático: un cilindro ferromagnético
- Núcleo de hierro móvil: la parte del núcleo fijo que se mueve cuando la bobina está energizada, también conocida como el émbolo del solenoide.
- Can: carcasa termoplástica para entornos generales.
¿Cómo funciona una bobina solenoide?
Cuando la corriente fluye a través de la bobina, se genera un campo magnético. La resistencia del campo magnético es proporcional a la corriente, el número de devanados y la permeabilidad magnética del material ferromagnético del núcleo fijo. El núcleo actúa como un circuito magnético para el campo magnético. En otras palabras, el núcleo actúa como un camino cerrado que limita el campo magnético.
El campo magnético crea una fuerza sobre la armadura que tira de la armadura hacia arriba, pero extiende el lado de la armadura cerca del núcleo fijo con una varilla de empuje hace que el campo magnético empuje la armadura hacia abajo. La armadura permanece en esa posición siempre que el campo magnético esté presente. Cuando el campo magnético se disipa, el resorte devuelve la armadura a su posición original.
Finalmente, el anillo de sombreado proporciona una ruta de baja impedancia para el pico de alto voltaje que se genera cuando el campo magnético se disipa. Esto reduce la magnitud y la duración del pico de voltaje, protegiendo así el circuito.
Bobinas solenoides de DC / AC:
Hay ventajas y desventajas para usar solenoides de CC o CA. Cuando la fuerza magnética supera la fuerza de resorte y la armadura se eleva por completo, la corriente que fluye a través de la bobina puede reducirse para ahorrar energía.
- BOLE DE SOLENOIDO DC : la corriente DC que fluye a través del solenoide crea suficiente fuerza magnética para superar la fuerza de resorte y levantar la armadura en la bobina. Cuando la bobina se desenergiza, el resorte empuja la armadura en su lugar. DC es más lento para responder porque DC proporciona una corriente constante e inmutable que tarda más en acumularse y reducir el campo magnético.
- Bobina solenoide de CA : las bobinas de CA son más complicadas porque CA cambia de polaridad. Dos veces por ciclo, la corriente es cero, lo que hace que la fuerza magnética sea cero. A medida que la fuerza de primavera empuja constantemente la armadura hacia abajo, la armadura vibra y crea un sonido zumbido y pone estrés en los componentes. Para combatir esto, un anillo de sombreado de cobre alrededor de la armadura almacena parte de la energía magnética, reduciendo la vibración. El CA cambia de dirección rápidamente, lo que le permite ajustar el campo magnético de manera más rápida y eficiente, haciendo que las bobinas de CA sean más eficientes energéticamente.
Aplicaciones de bobina solenoide
Hay muchos tipos de bobinas solenoides.
Las bobinas solenoides realizan una variedad de tareas en el campo del control y la regulación de los fluidos en los sistemas hidráulicos. Una de las principales aplicaciones de la bobina solenoide está en las válvulas solenoides. Estas válvulas controlan con precisión el flujo de fluidos hidráulicos activando o desactivando la bobina solenoide.
Los ejemplos de tipos típicos de aplicaciones para solenoides incluyen:
- Aplicaciones de bloqueo: un campo magnético atrae a un émbolo dentro de un solenoide, lo que hace que se mueva y bloquee el mecanismo en su lugar. Cuando se apaga la corriente, un resorte empuja el émbolo hacia atrás, liberando la cerradura. Los solenoides se pueden utilizar en una variedad de aplicaciones de bloqueo, incluidos sistemas de bloqueo automático de puertas, máquinas expendedoras, barreras de acceso y muchos otros dispositivos de seguridad.
- Aplicaciones automotrices: los solenoides se utilizan en una variedad de aplicaciones de vehículos, que incluyen engranajes de cambio, motores iniciales, sistemas de inyección de combustible operativos, puertas de bloqueo y válvulas de actuación.
- Aplicaciones médicas: Se utiliza en aplicaciones médicas para controlar el flujo de fluidos, regular válvulas en sistemas de gas médico, operar bombas y dispensadores y controlar el movimiento de equipos médicos.
- Aplicaciones industriales: Se utiliza en aplicaciones industriales para controlar válvulas, operar sistemas neumáticos e hidráulicos, movimiento de equipos de control y en automatización, robótica y procesos de fabricación.
- Aplicaciones en el hogar: Se utiliza en sistemas hidráulicos para el hogar, incluidas duchas, rociadores, lavavajillas, lavadoras y otras lavadoras de alta presión.
Durante muchos años, las bobinas solenoides han sido una parte integral del sistema de retroalimentación en los sistemas hidráulicos modernos y los sistemas de la válvula de pulso del colector de polvo.