Solenoids là các thành phần đơn giản có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau. Tên điện từ có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp "Solen" có nghĩa là một kênh hoặc một đường ống. Solenoid được sử dụng trong cả thiết bị gia dụng và thiết bị công nghiệp, chúng có nhiều kiểu dáng khác nhau, mỗi loại đều có những ứng dụng cụ thể. Mặc dù ứng dụng thay đổi nhưng nguyên lý hoạt động của chúng luôn được giữ nguyên. Ở đây chúng ta sẽ thảo luận về Solenoid làm việc và các loại Solenoid khác nhau.
Solenoid là gì?
Điện từ là một đoạn dây dài được quấn theo hình dạng cuộn dây. Khi dòng điện đi qua cuộn dây nó tạo ra một từ trường tương đối đều bên trong cuộn dây.
Điện từ có thể tạo ra từ trường từ dòng điện và từ trường này có thể được sử dụng để tạo ra chuyển động thẳng với sự trợ giúp của lõi kim loại. Thiết bị đơn giản này có thể được sử dụng như một nam châm điện, một cuộn cảm hoặc một ăng ten thu không dây thu nhỏ trong mạch.
Nguyên tắc làm việc điện từ
Điện từ đơn giản hoạt động dựa trên nguyên tắc "điện từ". Khi dòng điện chạy qua cuộn dây sinh ra từ trường trong đó, nếu bạn đặt một lõi kim loại bên trong cuộn dây thì các đường sức từ tập trung vào lõi làm tăng cảm ứng của cuộn dây so với lõi không khí. Khái niệm về cảm ứng điện âm này đã được xây dựng kỹ lưỡng hơn trong dự án cuộn Tesla trước đây của chúng tôi.
Phần lớn từ thông chỉ tập trung ở lõi, trong khi một số từ thông xuất hiện ở hai đầu cuộn dây và một lượng nhỏ từ thông xuất hiện bên ngoài cuộn dây.
Các sức mạnh từ của điện từ có thể được tăng lên bằng cách tăng mật độ của các lượt hoặc bằng cách tăng dòng điện trong cuộn dây.
Giống như tất cả các nam châm khác, điện từ được kích hoạt có cả cực Dương và cực âm, qua đó một vật thể có thể bị hút hoặc đẩy.
Các loại Solenoids
Có nhiều loại solenoid khác nhau có sẵn trên thị trường, việc phân loại được thực hiện dựa trên chất liệu, thiết kế và chức năng.
- AC- Solenoid nhiều lớp
- DC-C Khung Solenoid
- DC-D Frame Solenoid
- Linear Solenoid
- Rotary Solenoid
AC nhiều lớp Solenoid
Solenoid nhiều lớp AC bao gồm một lõi kim loại và một cuộn dây. Lõi được cấu tạo bằng kim loại nhiều lớp để giảm dòng điện đi lạc, điều này giúp cải thiện hiệu suất của điện từ.
Điện từ xoay chiều có một lợi thế đặc biệt vì nó có thể cung cấp một lượng lớn lực trong hành trình đầu tiên. Điều này là do chúng có dòng khởi động (Dòng điện đầu vào tức thời cao được tạo ra bởi nguồn điện hoặc thiết bị điện khi bật). Chúng có khả năng sử dụng nhiều nét hơn so với một điện từ nhiều lớp DC.
Chúng có sẵn trong các cấu hình và phạm vi khác nhau và chúng tạo ra âm thanh vo ve rõ ràng khi chúng hoạt động.
Một điện từ nhiều lớp AC có thể được sử dụng trong nhiều thiết bị khác nhau cần hành động ngay lập tức, chẳng hạn như thiết bị y tế, khóa, xe cộ, thiết bị công nghiệp, máy in và trong một số thiết bị gia dụng.
DC C-Frame Solenoid
Khung C đề cập đến thiết kế của điện từ. Bộ điện từ DC C-Frame chỉ có một khung hình chữ C được bao bọc xung quanh cuộn dây.
Điện từ DC C-Frame được sử dụng trong nhiều ứng dụng hàng ngày vì nó hoạt động được kiểm soát tốt hơn. Mặc dù được cho là cấu hình DC nhưng chúng cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị được thiết kế cho nguồn AC.
Nguồn hình ảnh:
Loại điện từ này chủ yếu được sử dụng trong máy chơi game, cửa chớp chụp ảnh, máy quét, bộ ngắt mạch, bộ đếm xu và bộ đổi hóa đơn.
DC D-Frame Solenoid
Loại điện từ này có một khung hai mảnh bao phủ các cuộn dây. Chúng có chức năng tương tự như một cuộn dây điện từ khung C do đó khung D cũng có thể được sử dụng với nguồn AC và có hoạt động điều khiển hành trình.
Bộ đế DC D-frame được sử dụng cho cả ứng dụng thông thường và y tế như máy chơi game, máy ATM và Máy phân tích máu và khí.
Linear Solenoid
Các solenoid tuyến tính là quen thuộc hơn với mọi người. Nó bao gồm một cuộn dây được quấn quanh một lõi kim loại có thể chuyển động giúp chúng ta tác dụng lực kéo hoặc đẩy lên một thiết bị cơ khí.
Loại solenoid này chủ yếu được sử dụng trên các thiết bị khởi động. Cơ chế chuyển mạch này giúp hoàn thành một mạch và cho phép dòng điện chạy qua một cơ chế.
Các solenoid tuyến tính đặc biệt được sử dụng trong các cơ chế tự động hóa và cửa có độ bảo mật cao và động cơ khởi động của ô tô và xe đạp.
Rotary Solenoid
Điện từ quay là một loại điện từ độc nhất được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau, nơi cần quá trình điều khiển tự động dễ dàng. Nó hoạt động theo nguyên tắc giống như các loại solenoids khác và có các phần tử giống nhau, một cuộn dây và một lõi, nhưng chúng có cách hoạt động khác nhau.
Lõi kim loại được gắn vào đĩa và có các rãnh nhỏ bên dưới, Kích thước của các rãnh này khớp chính xác với các rãnh trong thân của đế điện từ. Nó cũng có ổ bi giúp chuyển động dễ dàng.
Khi bộ điện từ được kích hoạt, lõi được rút vào thân của bộ điện từ và lõi đĩa bắt đầu quay. Thiết lập này sẽ có một vị trí lò xo ở giữa lõi và thân của điện từ. Khi nguồn điện được tách ra, lò xo sẽ đẩy lõi đĩa về vị trí ban đầu.
Các điện từ quay là mạnh mẽ hơn khi so sánh với tất cả các loại solenoid. Ban đầu chúng chỉ được thiết kế cho các cơ chế phòng thủ, nhưng ngày nay bạn sẽ có thể tìm thấy chúng trong nhiều cơ chế công nghiệp tự động như laze và màn trập.
Phần kết luận
Bây giờ bạn đã biết về các loại solenoid, nguyên lý hoạt động và các loại solenoid khác nhau hiện có trên thị trường. Các solenoid là giải pháp đơn giản và hiệu quả để điều khiển van và công tắc điện từ hoặc khóa liên động cơ học.
Nguyên lý hoạt động và phản ứng tức thời khiến chúng trở thành giải pháp tốt hơn cho các ứng dụng cần lượng điện lớn trong không gian nhỏ và những nơi cần hoạt động nhanh chóng, nhất quán và mạnh mẽ.
Dưới đây là một số ứng dụng sử dụng điện từ cùng với mạch trình điều khiển của nó:
- Mạch điều khiển điện từ
- Cách điều khiển van điện từ với Arduino
- Máy lọc nước tự động sử dụng Arduino
Bây giờ bạn đã biết mọi thứ về điện từ, vì vậy, bạn có thể bắt đầu triển khai kiến thức với sự sáng tạo của mình để tận dụng các đặc tính của điện từ để tạo ra phát minh tiếp theo của bạn.