W tym artykule dogłębnym spojrzeniu na cewki elektromagnesu:
Co to jest cewka elektromagnesu?
Cewka elektromagnesu jest wspólnym elementem elektrycznym, który wykorzystuje drut szczelnie rany rdzenia zwykle wykonanego z metalu do utworzenia pola elektromagnetycznego. Gdy prąd przechodzi przez cewkę, powstałe pole elektromagnetyczne porusza żelazną zworę, pozwalając lub blokując płyn przed przechodzeniem przez elektrozawór. Elektromagnety są powszechnie stosowane w różnych zastosowaniach, takich jak kontrolowanie przepływu płynu w układach hydraulicznych i pneumatycznych.
Struktura cewki elektromagnesu
- Cewka: drut miedziany szczelnie ranna wokół ustalonego rdzenia.
- Sprężyna: Sprężyna ze stali nierdzewnej, która zwraca zworę do swojej normalnej pozycji, gdy cewka jest odłączona.
- Statyczny rdzeń żelazny: cylinder ferromagnetyczny
- Ruszalny żelazny rdzeń: część stałego rdzenia, która porusza się, gdy cewka jest energetyzowana, znana również jako tłon elektromagnesu.
- Can: Obudowa termoplastyczna dla ogólnych środowisk.
Jak działa cewka elektromagnesu?
Gdy prąd przepływa przez cewkę, generuje się pole magnetyczne. Siła pola magnetycznego jest proporcjonalna do prądu, liczby uzwojeń i magnetycznej przepuszczalności materiału ferromagnetycznego ustalonego rdzenia. Rdzeń działa jak obwód magnetyczny dla pola magnetycznego. Innymi słowy, rdzeń działa jak zamknięta ścieżka, która ogranicza pole magnetyczne.
Pole magnetyczne tworzy siłę na twornika, która pociąga zworę w górę, ale rozciągając bok zworki w pobliżu stałego rdzenia z prętem popychającym powoduje, że pole magnetyczne pcha zworę w dół. Armatura pozostaje w tej pozycji, o ile jest obecne pole magnetyczne. Gdy pole magnetyczne rozprasza się, sprężyna zwraca zworę do pierwotnej pozycji.
Wreszcie pierścień cieniowania zapewnia ścieżkę impedancji o niskiej impedancji dla kolca wysokiego napięcia, który jest generowany, gdy pole magnetyczne rozprasza się. Zmniejsza to wielkość i czas trwania skok napięcia, chroniąc w ten sposób obwód.
Cewki elektromagnesu DC / AC:
Istnieją zalety i wady stosowania elektromagnetów DC lub AC. Gdy siła magnetyczna przezwycięży siłę sprężyn, a twornik jest w pełni podniesiony, prąd przepływający przez cewkę można zmniejszyć, aby oszczędzać energię.
- Cewka elektromagnesu DC : prąd DC przepływający przez elektromagnes tworzy wystarczającą siłę magnetyczną, aby przezwyciężyć siłę sprężyn i podnieść zworę do cewki. Gdy cewka jest de-energetyzowana, sprężyna popycha zwłokę z powrotem na miejsce. DC jest wolniejsze, ponieważ DC zapewnia stały, niezmienny prąd, którego budowanie i zmniejszenie pola magnetycznego zajmuje dłużej.
- Cewka elektromagnesu AC : Cewki prądu przemiennego są bardziej skomplikowane, ponieważ przełącza biegunowość AC. Dwa razy na cykl prąd wynosi zero, co sprawia, że siła magnetyczna zerowa. Gdy siła sprężyna nieustannie spycha zwłokę, twornik wibruje i tworzy brzęczący dźwięk i obciąża komponenty. Aby zwalczyć to, cieniowanie miedzi wokół twornika przechowuje część energii magnetycznej, zmniejszając wibracje. Szybko zmienia kierunek prądu przemiennego, pozwalając mu szybciej i wydajniej dostosować pole magnetyczne, dzięki czemu cewki prądu przemiennego są bardziej energooszczędne.
Zastosowania cewek elektromagnetycznych
Istnieje wiele rodzajów cewek elektromagnesu.
Cewki elektromagnesu wykonują różne zadania w dziedzinie kontroli i regulacji płynów w układach hydraulicznych. Jednym z głównych zastosowań cewki elektromagnesu jest zawory elektromagnesu. Zawory te dokładnie kontrolują przepływ płynów hydraulicznych poprzez aktywację lub dezaktywację cewki elektromagnesu.
Przykłady typowych rodzajów zastosowań dla elektromagnesu obejmują:
- Zastosowania blokujące: pole magnetyczne przyciąga tłok wewnątrz elektromagnesu, powodując jego poruszanie się i zablokowanie mechanizmu na miejscu. Po wyłączeniu prądu sprężyna odsuwa tłok z powrotem, uwalniając zamek. Elektromagunki mogą być używane w różnych aplikacjach blokujących, w tym w automatycznych systemach blokujących drzwi, automatach, barierach dostępu i wielu innych urządzeniach bezpieczeństwa.
- Zastosowania motoryzacyjne: elektromagnety są używane w różnych zastosowaniach pojazdów, w tym przekładnie przekładni, silnikach początkowe, działających systemach wtrysku paliwa, drzwi blokujących i zaworach uruchamiających.
- Zastosowania medyczne: stosowane w zastosowaniach medycznych do kontrolowania przepływu płynów, regulacji zaworów w systemach gazowych medycznych, obsługi pomp i dozowników oraz kontroli ruchu sprzętu medycznego.
- Zastosowania przemysłowe: stosowane w zastosowaniach przemysłowych do kontrolowania zaworów, obsługi systemów pneumatycznych i hydraulicznych, ruchu sprzętu kontrolnego oraz w procesach automatyzacji, robotyki i produkcji.
- Zastosowania domowe: stosowane w domowych systemach hydraulicznych, w tym prysznice, zraszaczy, zmywarki, pralki i inne podkładki wysokociśnieniowe.
Od wielu lat cewki elektromagnesu są integralną częścią systemu sprzężenia zwrotnego we współczesnych układach hydraulicznych i systemach zaworów pulsowych.