Elektromagnetické pohony: typy a použití

Ve výrobě a v každodenním životě je automatizace aktivně využívána. K tomu se používají pohony různých typů, hydraulické, pneumatické a elektrické. Taková zařízení zahrnují, deaktivují, mění způsob fungování mechanismů, systémů a zařízení. V tomto článku se podíváme na některé elektromagnetické pohony.

Pohony

Pohánět různé mechanismy pomocí elektrických motorů a elektromagnetických pohonů. Například elektrické motory se používají pro automatické nebo poloautomatické ovládání ventilů, tzv uzavírací ventily na potrubí, jako je plyn, pneumatika, přívod vody a další.

Princip činnosti elektromagnetického ovladače je vykonávat práci s magnetickým polem pro pohyb jádra spojeného s ovladači.

Obecné zařízení

Pokud považujeme elektromagnetické pohony obecně, pak se skládá z:

1. Cívky.

2. Magnetické jádro.

3. Související pracovní mechanismy a systémy.

Pod cívkou se rozumí elektromagnetické zařízení - cívka navinutá na trn s měděným drátem, uvnitř kterého je jádro. Jiné jméno je solenoid. Stejné zařízení má relé.

Mimo solenoid může být umístěn magnetický obvod, tzv feromagnetický jho, je nutné zesílit a řídit magnetické síly.

Když elektrický proud protéká cívkou, objeví se magnetické pole, jsou vtaženy kovové prvky výkonné části (kotva nebo jádro) a je provedena určitá práce. Elektrický proud je tedy převeden na translační pohyb a takové ovladače lze nazvat translační elektrický pohon.

Stojí za zmínku, že průmysl vyrábí obě zařízení pro práci v stejnosměrných i střídavých obvodech. V principu jsou elektromagnetické pohony, které ve své konstrukci obsahují usměrňovače, široce používány v střídavých obvodech. To je způsobeno skutečností, že stejnosměrné elektromagnety vyvíjejí větší trakci a mají větší stabilitu ve stejných rozměrech jako střídavý elektromagnet a jsou také levnější z hlediska výroby.

Rovněž stojí za zmínku, že většina představitelů elektromagnetického pohonu je omezena na dvě koncové polohy jádra, například „zapnuto“ / „vypnuto“.

Pojďme se podívat na to, kde se takové ovladače nacházejí, začněte tím, co je v běžném životě nejběžnější, a pak zvažte průmyslové návrhy.

Relé solenoidu startéru ICE

V automobilech se startér používá ke spouštění motoru - výkonný elektrický pohon stejnosměrným proudem. Pro jeho fungování je třeba vyřešit dva úkoly:

1. Startér je poměrně výkonný elektromotor, jehož výkon se může v závislosti na spouštěném motoru lišit od 0,5 kW u skútrů a lehkých motocyklů až po 10 kW u zvláštního vybavení dieselovými motory. Taková síla je potřebná k vytvoření dostatečného okamžiku pro rozběhnutí motoru.

To vyvolává problém s průchodem proudu této velikosti, protože k tomu můžete použít relé, ale ve skutečnosti je vše provedeno trochu jinak, později se budeme touto otázkou zabývat.

2. Startér pohání ICE otáčením setrvačníku, na kterém je korunka nošena - převodový kroužek. Startér je připojen k setrvačníku pomocí bendixu (jedná se o spojkovou spojku), je nutné, aby se zabránilo přenosu točivého momentu z motoru na hřídel startéru.

Když zapnete napájecí obvod startéru, spojka se připojí ke zubům korunky setrvačníku a začne jej otáčet, když se motor spustí, a vypnete startovací obvod - vrátí se do své původní polohy.

K vyřešení těchto dvou problémů s jedním zařízením je na startéru instalováno pull-up relé. Za prvé, toto relé sepne výkonové kontakty (1), kterými protékají spouštěcí a provozní proudy startéru. Za druhé, speciální tyč (2) je spojena s pohyblivou částí relé, která tlačí čep (3) a pomocí pružiny (4) ji vrací zpět.

Elektromagnetický zámek

Elektromagnetický zámek umožňuje implementovat různé bezpečnostní systémy, automatické odemykání dveří, když se přibližujete k vlastníkovi nebo při čtení hodnoty RFID štítku, NFC nebo jiných komunikačních a identifikačních technologií.

Zvažte například vlastnosti jedné z možností. Toto je elektromechanická západka.

Technické specifikace jsou docela zajímavé, vydrží sílu až 1000 kg, při proudové spotřebě 0,32 A a napětí 12 V, což je o něco více než 4 W energie. Takové zámky jsou užitečné pro organizování ACS nebo projekty inteligentních domů.

Existují i ​​jiné možnosti pro elektromagnetické zámky, které fungují na stejném principu.

Používají se společně s interkomy u vstupních dveří vchodů.

Elektromagnetický ventil

V potrubí jsou instalovány ventily, které řídí průchod pracovního média (plynu nebo kapaliny). Jsou normálně otevřené (umožňují, aby tekutina / plyn procházel, když není přivedeno napětí) a normálně uzavřené (průchod pouze, když je přivedeno napětí).

V tomto případě jsou normálně uzavřené ventily často konstrukčně vyrobeny s elastickou fixací, která zabraňuje poškození potrubí během prudké změny tlaku, tj. mírně prochází pracovním médiem, aby kompenzovalo prudkou změnu tlaku.

Kromě toho ve vysokotlakých potrubích elektromagnetický ventil neovládá otvor nikoliv hlavního potrubí, ale pneumatického nebo hydraulického systému, který odblokuje hlavní energetickou část uzavíracích ventilů.

Je tedy možné uspořádat stupeň otevření ventilu nebo ventilu. Realizace je poměrně jednoduchá - střídavé otevírání přívodu do komory dopředu nebo dozadu zdvihu řídicí látky (pneumatika nebo hydraulika).

Podle zásady jednání se rozlišují:

• přímá akce vyvolaná nulovým diferenčním tlakem;

• pilot (nepřímá akce), který pracuje s minimální tlakovou ztrátou.

A také na:

• zamykání (2/2 cesta);

• distribuce třícestný (3/2 cesta);

• spínací ventily (2/3 způsob).

Pilotní solenoidový ventil

Níže je schéma normálně uzavřeného ventilu.

Pokud není napájena cívka, zůstává ventil v uzavřené poloze. Píst nebo membrána je přitlačována pevně proti sedlu pod tlakem pružiny.

Když je síla připojena k cívce, síly, které vzniknou, působí proti pružině a ventil se otevře. Vezměte prosím na vědomí, že v popisu chybí řada podrobností, které se netýkají elektřiny.

Níže je normálně otevřený ventil.

Pokud není napětí přiváděno do cívky, je otevřeno, a když použijete napětí, uzavře se, tento, stejně jako předchozí ventil, musí udržovat napájecí napětí na cívce, aby se udržel.

Kromě výkonu musíte také pamatovat na to, že fungují pouze při rozdílu tlaku. Může být použit pro vytápění, zásobování vodou, pneumatické systémy.

Přímo působící solenoidový ventil

Hlavní rozdíl spočívá v tom, že pro otevření / zavření nepotřebuje tlakovou ztrátu před a za ventilem. To znamená, že mohou být použity jak v potrubích s tlakem vypouštěním kapalin z nádob, přijímačů, tak bez nich. Obvykle mají příliš malý nebo žádný tlak.

Bistabilní ventil

Další název pro bistabilní ventil je puls.Pro udržení v otevřeném / uzavřeném stavu není nutné udržovat řídicí napětí. Pro přepnutí stavů je aplikován napěťový impuls určité polarity. Pracují v DC obvodech.

Tyto ventily vyžadují tlakový rozdíl.

Elektromagnetický nebo solenoidový ventil je spolehlivý potrubní ventil s dlouhou životností (asi milion spínacích operací).

Kromě toho se vyznačují vysokou rychlostí (30-500 ms, v závislosti na průměru), kterou nemohou zajistit ventily poháněné elektromotorem. Kromě toho nevyžaduje takovou údržbu a pravidelné seřízení, instalaci koncové spínače jako stejné uzavírací ventily.

Solenoid

Elektromagnety jsou široce používány v metalurgii, výrobě a skládkách. To je skvělá volba pro zvedání a přepravu kovového odpadu a kovových výrobků.

Existují takové typy elektromagnetů:

• neutrální elektromagnety - práce ze stejnosměrného proudu;

• polarizované elektromagnety, práce v přítomnosti dvou nezávislých magnetických toků - pracovní a polarizační;

• Střídavý elektromagnet - pulzující magnetický tok od nuly do maxima, charakteristická je vibrace kotvy.

Stejně jako u některých typů elektrických motorů se zařazení vinutí liší:

• sekvenční, když jsou vinutí vyrobena z tlustého drátu s malým počtem závitů;

• rovnoběžně, když jsou vinutí tenký drát a velké množství závitů.

Provozní režim:

• Dlouhotrvající;

• Krátkodobé;

• Přerušovaný.

Závěr

Elektromagnetický pohon je rychlou a levnou volbou pro pohony. Také z větší části má větší trvanlivost než elektrický motorový pohon, kvůli nedostatku rotujících pracovních částí, převodovek.

Viz také: Jak vyrobit elektromagnet vlastníma rukama