سلونوئید چیست؟ شناخت قسمت های مختلف آن
در جهت پاسخ دادن به سوالات: سلونوئید چیست؟ اجزای سلونوئید کدامند؟ کاربرد اصلی سلونوئید چیست؟ مزایا و معایب ساونوئید چیست؟ در این مقاله با ما همراه باشید.
سلونوئید یا همان بوبین خطی در حقیقت یک عملگر الکترومکانیکی محسوب می شود که به منظور تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع سلونوئید ها موجب ایجاد نیروی مکانیکی به همراه حرکت می شوند. این کلمه ریشه ی یونانی دارد و به معنای کانال یا لوله می باشد. این عملگر ها از ساده ترین انواع عملگر ها محسوب می شوند. و در انواعی اعم از خطی و چرخشی موجود هستند. این عملگر هم در صنایع و هم در تجهیزات خانگی مورد استفاده واقع می شود. کاربرد های آن ها در شیرهای برقی و انژکتورها و مکانیزم های رهایش می باشد. طرح های مختلفی و متنوعی از این محصولات وجود دارد که با توجه به تفاوت کاربرد، اما عملکرد شان یکسان و ثابت می باشد.
در ادامه برای آشنایی بیشتر با سلونوئید و کارکردن آن، با گروه صنعتی سپیانی پیشرو در زمینه اتوماسیون صنعتی ، اتوماسیون صنعتی زیمنس ، اتوماسیون صنعتی plc ، طراحی و راه اندازی خطوط تولید ، تامین تجهیزات صنعتی همراه باشید. شما عزیزان میتوانید جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید قطعات صنعتی با ما تماس بگیرید.
حتما بخوانید : انواع شیر های صنعتی کدامند؟
سلونوئید چیست؟
سیم بلندی که به شکل سیم پیچ در آمده است و هنگام عبور جریان الکتریکی از آن یک میدان مغناطیسی تقریبا یکنواخت ایجاد می شود را سلونوئید می گویند. از طریق عبور جریان الکتریکی میدان مغناطیسی ایجاد می شود که به کمک یک هسته ی فلزی قادر خواهد بود تا حرکت خطی ایجاد نماید. این عملگرها نیز همانند رله ها امکان کنترل شدن به وسیله ی ترانزیستور ها و ماسفت ها را دارند.
مطالب مرتبط :
شیوه کار در سلونوئید ها چیست و چگونه کار میکنند؟
اصل کار سلونوئیدها بر مبنای اصل الکترومغناطیسی شکل گرفته است. زمانی که شار جریان به وسیله ی میدان مغناطیسی سیم پیچ عملگر ایجاد گردد سپس توسط هسته ی فلزی خطوط مغناطیسی متمرکز می شوند. همین امر منجربه افزایش یافتن القای نیروی الکترومغناطیسی در سیم پیچ می گردد. بیشتر این شار مغناطیسی در خود سیم پیچ متمرکز خواهد شد. بخش دیگری از این شار مغناطیسی نیز در انتهای سیم پیچ و قسمت های خارجی متمرکز می شوند. برای افزایش دادن قدرت سلونوئید به همین شیوه، می توان از بالا بردن میزان چرخش و یا بالا بردن میزان جریان در قسمت سیم پیچ بهره گرفت. بوبین ها نیز همانند آهن ربا ها دارای دو قطب مثبت و منفی هستند. به همین دلیل امکان جذب و دفع اجسام برای آن ها نیز وجود دارد.
انواع مختلف سلونوئید ها کدامند؟
بوبین ها بر مبنای مواد تشکیل دهنده ی آن ها و نیز طراحی و عملکرد خود به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. این گروه ها شامل موارد زیر می باشند:
- لمینیت AC
- DC-C
- DC-D
- خطی
- چرخشی یا روتاری
سلونوئید از نوع لمینیت
این نوع متشکل از یک هسته ی فلزی و یک سیم پیچ می باشد. هسته از فلزی چند لایه ساخته شده است تا بتواند جریان سرگردانی که به مدار وارد می شود را کاهش داده و به این وسیله موجب بهتر شدن عملکرد تجهیز شود. AC لمینت ها از ویژگی های مثبت زیادی برخوردارند. آن ها قادرند تا در زمان اتصال ماشین آلات به منبع تغذیه مورد نظر، جریان هجومی بالایی را ایجاد نمایند. در تمام تجهیزاتی که به راه اندازی نیاز داشته باشند از این نوع سلونوئید بهره گرفته می شود. مانند چاپگرها، تجهیزات پزشکی و وسایل نقلیه.
سلونوئید از نوع DC-C
حرف C که در انتهای نام این نوع از بوبین آمده است به طرح قاب آن اشاره می کند. در واقع در این نوع سلونوئید تنها یک قاب به شکل C وجود دارد. این قاب اطراف سیم پیچ را می پوشاند. این بوبین ها برای کار با جریان مستقیم طراحی و پیکربندی شده اند. اما با این وجود برای جریان های متناوب نیز می توان از آن ها استفاده کرد. بیشتر کاربرد های این نوع از سلونوئید ها در ماشین های بازی و اسکنرها و همچنین قطع کننده های مدار می باشد.
سلونوئید از نوع DC-D
این نوع از بوبین ها از یک قاب با دو قطعه ساخته شده اند. از این قاب به عنوان یک کاور برای سیم پیچ استفاده می شود. این نوع از سلونوئید ها نیز با هر دو نوع برق متناوب و مستقیم کار می کنند. از این رو از نظر عملکردی بسیار مشابه نوع قبلی می باشند. از لحاظ کاربردی نیز همانند نوع AC-C در دستگاه های بازی و کاربری های پزشکی نظیر دستگاه آنالیز کننده ی خون و دستگاه های خود پرداز مورد بهره برداری قرار می گیرند.
سلونوئید چرخشی یا دوار
این نوع از بوبین دوار یا چرخشی منحصر به فرد بوده و از آن در کاربرد های زیادی استفاده می شود. در این مدل نیز همانند سایر انواع سلونوئیدها یک سیم و پیچ و هسته وجود دارد. اما از لحاظ عملکردی با سایر انواع بوبین تفاوت هایی دارد. از این مدل در تمام کاربردهایی که کنترل اتوماتیک هستند استفاده می گردد. هسته فلزی در این نوع روی یک دیسک قرار دارد. و در زیر آن شیارهای کوچکی تعبیه شده است.
این شیارها دقیقا با شکاف های روی بدنه ی شیر برقی تطابق دارند. در زمان آغاز به کار هسته به طرف بوبین یا همان سلونوئید کشیده می شود. در نتیجه هسته ی دیسک نیز شروع به چرخیدن خواهد کرد. این تنظیم بین حرکت هسته و بدنه در جایگاهی فنری انجام می شود. پس از جدا شدن منبع تغذیه این فنر هسته ی دیسک را مجددا به جای اولیه باز خواهد گرداند. این نوع از سلونوئید نسبت به سایر انواع آن مقاومت بیشتری دارد زیرا برای سازو کارهای دفاعی طراحی شده اند. از دیگر کاربردهای آن می توان به استفاده در مکانیسم های صنعتی خودکار همچون لیزر اشاره نمود.
مطلب مرتبط : انواع منبع تغذیه صنعتی
گروه صنعتی سپیانی با سال ها تجربه در زمینه تجهیزات صنعتی و برق صنعتی یکی از موفق ترین مراکز در زمینه ی فروش انواع سلونوئید ها و شیرهای برقی هستند. از دیگر خدمات گروه صنعتی سپیانی می توان به فروش انواع تجهیزات اتوماسیون صنعتی و اتوماسیون صنعتی PLC و نیز ارائه ی مشاوره در زمینه ی راه اندازی خط تولید اشاره نمود.
سلونوئید خطی
در جواب سلونوئید خطی چیست باید بدانیم این دسته از انواع بوبین ها از مشهورترین آن ها به شمار می روند. در این نوع یک سیم پیچ به دور هسته ای متحرک قرار گرفته است. به کمک نوع خطی سلونوئید ها قادر خواهیم بود تا نیروی کششی و فشار را به وسیله ای مکانیکی اعمال نماییم. از این نوع بوبین بیشتر در مواردی که نیاز به راه اندازی دستگاه وجود دارد مورد استفاده قرار می گیرد. زیرا مکانیسم سوئیچینگ به کار رفته شده در این نوع بوبین به تکمیل شدن مدار کمک می کند. جریان اجازه عبور به شکل کامل را می یابد و از این رو برای راه اندازی های اولیه کاربردی و مناسب است. درب های ایمن استارتر خودرو ها و دوچرخه از موارد ا ستفاده ی آن هستند.
برای جلوگیری از اتلاف انرژی در سلونوئید چه باید کرد؟
یکی از ایراداتی که بوبین ها و به ویژه بوبین های خطی با آن مواجه هستند قطعات سلفی است که دارای سیم پیچ می باشند. سیم پیچ های سلونوئید بخشی از انرژی الکتریکی را به صورت گرما در آورده و اتلاف می کنند. این به دلیل مقاومت درون سیم پیچ می باشد. به بیانی دیگر وقتی سلونوئید به یک منبع تغذیه ی الکتریکی برای مدت نسبتا طولانی متصل باشد. دمای آن بالا میرود و انرژی را به شکل گرما هدر می دهد. یک ولتاژ پیوسته در صورت اعمال به سیم پیچ امکان خنک شدن را از بوبین خواهد گرفت. برای رفع این مشکل دو شیوه وجود دارد که به آن ها خواهیم پرداخت.
استفاده از یک مقاومت نگهدارنده
به منظور جلوگیری از این اتلاف انرژی باید مدت زمانی که ولتاژ به سیم پیچ اعمال می شود کاهش یابد. یا میزان جریان عبوری از آن کاهش پیدا کند. راه حل کاهش این حجم از انرژی، اعمال ولتاژ میباشد. ولتاژی به اندازه ی کافی بزرگ که وارد سیم پیچ شود و میدان مغناطیسی مورد نیاز برای عمل کردن پیستون ها را فراهم کند. برای رسیدن به این ولتاژ سیم پیچ سلونوئید باید به یک مقاومت نگهدارنده که به صورت سری متصل شده باشد وصل گردد.
با این روش ارتباط ها بسته میشوند. و مقاومت اتصال کوتاه خواهد شد. سپس تمام جریان منبع به طور مستقیم از سیم پیچ عبور کرده و کنتاکت ها انرژی دار خواهند شد. با استفاده از این روش توان مصرفی در سیم پیچ کاهش پیدا می کند. همچنین به تبع آن گرمای تولید شده نیز به طور محسوسی پایین می آید.
سیکل کاری در سلونوئید
راهکار بهتر برای کاهش انرژی، استفاده از یک سیکل کاری متناوب میباشد. سیکل متناوب کاری به این معنا می باشد که سیم پیچ با یک فرکانس مناسب به طور متناوب خاموش و روشن شود و به این شیوه مکانیزم سیلندر فعال شود. در حین خاموش شدن های متناوب، اجازه ی اتلاف انرژی داده نمی شود. توان مصرفی در سیکل کاری متناوب در سلونوئید ها پایین می آید. سیکل کاری در بوبین متشکل از مدت زمان روشن بود در یک تناوب به کل زمان کاری می باشد. به بیان ساده هنگامی که بوبین 30 ثانیه روشن شود و سپس 90 ثانیه خاموش گردد دوره ی تناوب کامل آن به شکل زیر محاسبه خواهد شد:
120=90+30
و به همین صورت سیکل کاری برابر است با:
0.25=120/30
بنابراین با در دست داشتن مقادیر سیکل زمان روشن و خاموش بودن قابل محاسبه می باشد.
چه عواملی بر عملکرد سلونوئید تاثیر گذار هستند؟
در بوبین ها قدرت و عملکرد شان تحت تاثیر عواملی همچون:
- تعداد لایه های سیم پیچ
- طول سیم در سیم پیچ
- هسته ی فریت میدان مغناطیسی
می باشد.
کاربردهای اصلی سلونوئید چیست؟
سادگی و عملکرد بسیار خوب سلونوئید ها موجب شده تا در صنایع بسیار زیادی مورد استفاده قرار گیرند. در بیشتر اوقات از بوبین ها به عنوان یک آهن ربای موقتی با قابلیت کنترل استفاده می شود. با این حال به منظور القای میدان های مغناطیسی به سایر سلونوئیدها نیز از آن ها استفاده می گردد. بیشترین کاربرد آن ها در تجهیزات الکتریکی به شرح زیر است:
- به منظور ساخت آهنربای موقت
- به منظور عملکرد در بعضی از رله ها
- به منظور اتصال کنتاکت های کنتاکتور
- به منظور استفاده در ترانسفورماتورها
- به منظور تولید جریان الکتریکی
حتما بخوانید : انواع تست ترانسفورماتور های قدرت
البته مهم ترین و اصلی ترین کاربرد سلونوئید ها در کنتاکتور می باشد. در ادامه به توضیح و بررسی آن خواهیم پرداخت.
مطلب مرتبط : کنتاکتور چیست؟ کاربرد آن
کاربرد سلونوئید ها در کنتاکتور ها چیست؟
کنتاکتور ها در مدارهای قدرت در برق صنعتی از نقش مهمی برخوردار هستند. در حقیقت کنتاکتور ها کلیدهایی هستند که با یک جریان الکتریکی کوچک قطع و وصل شدن جریان های بزرگتری را کنترل می کنند. تغییر وضعیت در کنتاکتورها به کمک سلونوئید ها انجام می گیرد. با برقراری جریان الکتریکی، سلونوئید فعال میشود و میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این میدان کمک می کند تا هسته ی متحرک در کنتاکتور به سمت هسته ی ثابت حرکت نماید.
به این شیوه با آغاز به کار در بوبین کنتاکتور نیز آغاز به کار خواهد کرد. پس از قطع جریان در سلونوئید به دلیل اینکه هسته ها حالت مغناطیسی خود را حفظ می کنند فعالیت کنتاکتور همچنان ادامه خواهد داشت. برای قطع این فعالیت و بازگشت به حالت اولیه بایداز یک فنر در کنتاکتور استفاده نمود. این فنر موجب می شود تا پس از قطع شدن جریان در سلونوئید هسته ها را از یکدیگر جدا کند.
کلام آخر
سلونوئید ها از تجهیزهای پر کاربردی محسوب می شوند که در صنایع و حتی کاربرد های خانگی نیز مورد استفاده واقع می شوند. علاوه بر کنتاکتور ها در شیرهای برقی و شیر آلات پنوماتیک نیز از این تجهیزات استفاده می گردد. (برای آشنایی بیشتر با سیستم های پنوماتیک به مقاله تجهیزات و متعلقات پنوماتیک مراجعه نمایید.)
برای تهیه این تجهیزات بهتر است به مراکز معتبر و با تجربه مراجعه شود. البته در حالت کلی این بوبین ها موجب اتلاف انرژی الکتریکی به شکل گرما نیز می شوند اما راه کارهایی برای رفع هر چه بیشتر این معضل وجود دارد که در متن بالا به آن ها نیز اشاره شده است. گروه صنعتی سپیانی یکی از معتبرترین و موفق ترین گروه ها در این زمینه می باشد که می توانید با اطمینان از کیفیت و اصالت کالای مورد نظر اقدام به خرید نمایید. برای مشاهده ی محصولات صنعتی به بخش فروشگاهی سایت ما مراجعه فرمایید.
