Cet article examine en profondeur les bobines de solénoïde:
Qu'est-ce qu'une bobine de solénoïde?
Une bobine de solénoïde est un composant électrique commun qui utilise un fil étroitement enroulé autour d'un noyau généralement en métal pour créer un champ électromagnétique. Lorsque le courant passe à travers la bobine, le champ électromagnétique résultant déplace l'armature de fer, permettant ou bloquant le liquide de passer par le solénoïde. Les solénoïdes sont couramment utilisés dans une variété d'applications, tels que le contrôle du fluide dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques.
Structure de la bobine solénoïde
- Bobine: fil de cuivre enroulé étroitement autour d'un noyau fixe.
- Spring: un ressort en acier inoxydable qui renvoie l'armature à sa position normale lorsque la bobine est désactivée.
- Core de fer statique: un cylindre ferromagnétique
- Core de fer mobile: la partie du noyau fixe qui se déplace lorsque la bobine est sous tension, également connue sous le nom de piston solénoïde.
- CAN: boîtier thermoplastique pour les environnements généraux.
Comment fonctionne une bobine de solénoïde?
Lorsque le courant traverse la bobine, un champ magnétique est généré. La force du champ magnétique est proportionnelle au courant, le nombre d'enroulements et la perméabilité magnétique du matériau ferromagnétique du noyau fixe. Le noyau agit comme un circuit magnétique pour le champ magnétique. En d'autres termes, le noyau agit comme un chemin fermé qui limite le champ magnétique.
Le champ magnétique crée une force sur l'armature qui tire l'armature vers le haut, mais en étendant le côté de l'armature près du noyau fixe avec une tige de poussée, le champ magnétique pousse l'armature vers le bas. L'armature reste dans cette position tant que le champ magnétique est présent. Lorsque le champ magnétique se dissipe, le ressort renvoie l'armature à sa position d'origine.
Enfin, l'anneau d'ombrage fournit un chemin à faible impédance pour la pointe haute tension générée lorsque le champ magnétique se dissipe. Cela réduit l'ampleur et la durée de la pointe de tension, protégeant ainsi le circuit.
Bobines de solénoïde DC / AC:
Il y a des avantages et des inconvénients à utiliser des solénoïdes CC ou AC. Lorsque la force magnétique surmonte la force de ressort et que l'armature est pleinement augmentée, le courant circulant à travers la bobine peut être réduit pour économiser de l'énergie.
- Bobine de solénoïde CC : Le courant CC circulant à travers le solénoïde crée suffisamment de force magnétique pour surmonter la force de ressort et soulever l'armature dans la bobine. Lorsque la bobine est désactivée, le ressort repousse l'armature en place. DC est plus lent à réagir car DC fournit un courant stable et immuable qui prend plus de temps pour s'accumuler et réduire le champ magnétique.
- Bobine de solénoïde CA : les bobines AC sont plus compliquées car la polarité AC commandés. Deux fois par cycle, le courant est nul, ce qui rend la force magnétique zéro. Alors que la force de ressort pousse constamment l'armature vers le bas, l'armature vibre et crée un son bourdonnant et met la contrainte sur les composants. Pour lutter contre cela, un anneau d'ombrage en cuivre autour de l'armature stocke une partie de l'énergie magnétique, réduisant les vibrations. AC modifie rapidement la direction, ce qui lui permet d'ajuster le champ magnétique plus rapidement et efficacement, ce qui rend les bobines AC plus éconergétiques.
Applications de bobine solénoïde
Il existe de nombreux types de bobines de solénoïde.
Les bobines de solénoïde effectuent une variété de tâches dans le domaine du contrôle des liquides et de la régulation dans les systèmes hydrauliques. L'une des principales applications de la bobine de solénoïde se trouve dans des soupapes de solénoïde. Ces valves contrôlent précisément l'écoulement des fluides hydrauliques en activant ou en désactivant la bobine de solénoïde.
Des exemples de types typiques d'applications pour les solénoïdes comprennent:
- Applications de verrouillage: un champ magnétique attire un piston à l'intérieur d'un solénoïde, ce qui le fait se déplacer et verrouiller le mécanisme en place. Lorsque le courant est éteint, un ressort repousse le piston, libérant la serrure. Les solénoïdes peuvent être utilisés dans une variété d'applications de verrouillage, y compris les systèmes de verrouillage des portes automatiques, les distributeurs automatiques, les barrières d'accès et de nombreux autres dispositifs de sécurité.
- Applications automobiles: les solénoïdes sont utilisés dans une variété d'applications de véhicules, y compris les engrenages de décalage, les moteurs de démarrage, le fonctionnement des systèmes d'injection de carburant, les portes de verrouillage et les vannes d'actionnement.
- Applications médicales: utilisées dans les applications médicales pour contrôler le débit de fluide, réguler les vannes dans les systèmes de gaz médical, exploiter des pompes et des distributeurs et contrôler le mouvement des équipements médicaux.
- Applications industrielles: utilisées dans les applications industrielles pour contrôler les vannes, exploiter des systèmes pneumatiques et hydrauliques, le mouvement des équipements de contrôle et dans l'automatisation, la robotique et les processus de fabrication.
- Applications à domicile: utilisées dans les systèmes hydrauliques à domicile, y compris les douches, les gicleurs, les lave-vaisselle, les machines à laver et autres rondelles à haute pression.
Depuis de nombreuses années, les bobines de solénoïde font partie intégrante du système de rétroaction dans les systèmes hydrauliques modernes et les systèmes de soupapes d'impulsion de collecteur de poussière.