Siłowniki elektromagnetyczne: rodzaje i zastosowania

W produkcji i życiu codziennym automatyzacja jest aktywnie wykorzystywana. W tym celu stosuje się siłowniki różnych typów, hydrauliczne, pneumatyczne i elektryczne. Takie urządzenia obejmują, wyłączają, zmieniają tryb działania mechanizmów, systemów i urządzeń. W tym artykule przyjrzymy się niektórym siłownikom elektromagnetycznym.

Siłowniki

Do napędzania różnych mechanizmów za pomocą silników elektrycznych i siłowników elektromagnetycznych. Na przykład silniki elektryczne są używane do automatycznego lub półautomatycznego sterowania zaworami, tzw zawory odcinające na rurociągach, takich jak gaz, pneumatyka, zaopatrzenie w wodę i inne.

Zasada działania siłownika elektromagnetycznego polega na wykonywaniu pracy z polem magnetycznym w celu przesunięcia rdzenia związanego z siłownikami.

Ogólne urządzenie

Jeśli weźmiemy pod uwagę siłowniki elektromagnetyczne w formie ogólnej, to składa się z:

1. Cewki

2. Rdzeń magnetyczny.

3. Powiązane mechanizmy i systemy robocze.

Pod cewką rozumie się urządzenie elektromagnetyczne - cewkę nawiniętą na trzpień z drutem miedzianym, wewnątrz której znajduje się rdzeń. Inna nazwa to solenoid. To samo urządzenie ma przekaźnik.

Na zewnątrz elektromagnesu może znajdować się obwód magnetyczny, tzw jarzmo ferromagnetyczne, potrzebne jest do wzmocnienia i ukierunkowania sił magnetycznych.

Kiedy prąd cewki przepływa przez cewkę, pojawia się pole magnetyczne, metalowe elementy części wykonawczej (kotwica lub rdzeń) są wciągane i wykonuje się pewne prace. W ten sposób prąd elektryczny przekształca się w ruch translacyjny, a takie siłowniki można nazwać translacyjnym napędem elektrycznym.

Warto zauważyć, że przemysł produkuje oba urządzenia do pracy w obwodach prądu stałego i przemiennego. Zasadniczo siłowniki elektromagnetyczne, które zawierają prostowniki w swojej konstrukcji, są szeroko stosowane w obwodach prądu przemiennego. Wynika to z faktu, że elektromagnesy prądu stałego rozwijają większą przyczepność i mają większą stabilność przy takich samych wymiarach jak elektromagnes prądu przemiennego, a także są tańsze w produkcji.

Warto również zauważyć, że większość przedstawicieli napędu elektromagnetycznego jest ograniczona do dwóch położeń krańcowych rdzenia, takich jak „on” / „off”.

Przyjrzyjmy się, gdzie znajdują się takie siłowniki, zacznij od tego, co najczęściej znajduje się w życiu codziennym, a następnie rozważ projekty przemysłowe.

Przekaźnik elektromagnetyczny rozrusznika ICE

W samochodach rozrusznik służy do uruchomienia silnika - mocny napęd elektryczny prądu stałego. Istnieją dwa zadania wymagające rozwiązania:

1. Rozrusznik jest dość silnym silnikiem elektrycznym, jego moc, w zależności od uruchomionego silnika, może wynosić od 0,5 kW na skuterach i lekkich motocyklach do 10 kW na specjalnym wyposażeniu z silnikami wysokoprężnymi. Taka moc jest potrzebna, aby stworzyć wystarczający moment na uruchomienie silnika.

Rodzi to problem przepuszczania prądu o tej wielkości, do tego można użyć przekaźnika, ale w rzeczywistości wszystko odbywa się nieco inaczej, później rozważymy ten problem.

2. Rozrusznik napędza ICE obracając koło zamachowe, na którym jest noszona korona - pierścień zębaty. Rozrusznik jest połączony z kołem zamachowym za pomocą dodatku (jest to sprzęgło wyprzedzeniowe), jest potrzebny, aby zapobiec przeniesieniu momentu obrotowego z silnika na wał rozrusznika.

Po włączeniu obwodu zasilania rozrusznika wyrostek robaczkowy jest połączony z zębami korony koła zamachowego i zaczyna się obracać po uruchomieniu silnika, a ty wyłączasz obwód rozrusznika - powraca on do swojej pierwotnej pozycji.

Aby rozwiązać te dwa problemy za pomocą jednego urządzenia, przekaźnik podciągający jest zainstalowany na rozruszniku. Po pierwsze, przekaźnik zamyka styki mocy (1), przez które przepływa prąd rozruchowy i roboczy rozrusznika. Po drugie, specjalny pręt (2) jest połączony z ruchomą częścią przekaźnika, który popycha załącznik (3) i za pomocą sprężyny (4) zwraca go z powrotem.

Zamek elektromagnetyczny

Zamek elektromagnetyczny pozwala wdrożyć różne systemy bezpieczeństwa, automatyczne odblokowywanie drzwi podczas zbliżania się do właściciela lub podczas odczytu wartości znacznika RFID, NFC lub innych technologii komunikacji i identyfikacji.

Na przykład rozważ cechy jednej z opcji. To zatrzask elektromechaniczny.

Charakterystyka techniczna jest dość interesująca, może wytrzymać siłę do 1000 kg, przy zużyciu prądu 0,32 A i napięciu 12 V, jest to nieco więcej niż 4 W. Takie zamki są przydatne do organizowania ACS lub projekty inteligentnego domu.

Istnieją inne opcje dla zamków elektromagnetycznych, które działają na tej samej zasadzie.

Są używane razem z domofonami przy drzwiach wejściowych wejść.

Elektrozawór

Zawory są instalowane w rurociągach w celu kontrolowania przepływu czynnika roboczego (gazu lub cieczy). Są normalnie otwarte (umożliwiają przepływ płynu / gazu, gdy napięcie nie jest dostarczane) i normalnie zamknięte (przechodzą tylko, gdy napięcie jest przyłożone).

W takim przypadku normalnie zamknięte zawory są często wykonane konstrukcyjnie z elastycznym mocowaniem, co pozwala uniknąć uszkodzenia rurociągu podczas gwałtownej zmiany ciśnienia, tj. nieznacznie przechodzi przez czynnik roboczy, aby skompensować ostrą zmianę ciśnienia.

Ponadto w rurociągach wysokociśnieniowych zawór elektromagnetyczny steruje otwarciem nie głównego rurociągu, ale układu pneumatycznego lub hydraulicznego, który odblokowuje główną część zasilającą zaworów odcinających.

W ten sposób można ustawić stopień otwarcia zaworu lub zaworu. Realizacja jest dość prosta - naprzemienne otwieranie paszy do komory przesuwem do przodu lub do tyłu suwem substancji kontrolnej (pneumatyka lub hydraulika).

Zgodnie z zasadą działania wyróżnia się:

• działanie bezpośrednie, wyzwalane zerową różnicą ciśnień;

• pilot (działanie pośrednie), które działają przy minimalnym spadku ciśnienia.

A także na:

• blokowanie (2/2 sposób);

• dystrybucja trójstronna (3/2 droga);

• zawory przełączające (2/3).

Pilotowy zawór elektromagnetyczny

Poniżej znajduje się schemat normalnie zamkniętego zaworu.

Gdy zasilanie cewki nie jest dostarczane, zawór pozostaje w pozycji zamkniętej. Tłok lub membrana są mocno dociskane do gniazda pod naciskiem sprężyny.

Kiedy moc jest podłączona do cewki, powstające siły przeciwdziałają sprężynce i zawór się otwiera. Uwaga: w opisie pominięto szereg szczegółów niezwiązanych z energią elektryczną.

Poniżej znajduje się normalnie otwarty zawór.

Kiedy napięcie nie jest dostarczane do cewki, jest ono otwarte, a po przyłożeniu napięcia zamyka się, ten, podobnie jak poprzedni zawór, musi utrzymać napięcie zasilania cewki, aby go utrzymać.

Oprócz mocy należy również pamiętać, że działają one tylko przy różnicy ciśnień. Może być stosowany w ogrzewaniu, zaopatrzeniu w wodę, systemach pneumatycznych.

Elektrozawór bezpośredniego działania

Główną różnicą jest to, że do otwierania / zamykania nie wymaga spadku ciśnienia przed i za zaworem. Oznacza to, że można je stosować zarówno w rurociągach z płynem, jak i bez niego - do odprowadzania cieczy z pojemników, odbiorników. Zazwyczaj wywierają zbyt małą presję lub jej brak.

Zawór bistabilny

Inną nazwą zaworu bistabilnego jest puls.Aby utrzymać w stanie otwartym / zamkniętym, utrzymanie napięcia sterującego nie jest wymagane. Aby przełączyć stany, stosuje się impuls napięcia o określonej polaryzacji. Działają w obwodach prądu stałego.

Zawory te wymagają różnicy ciśnień.

Zawór elektromagnetyczny lub elektromagnetyczny to niezawodny zawór rurociągowy o długiej żywotności (około miliona operacji przełączania).

Ponadto wyróżniają się dużą prędkością (30-500 ms, w zależności od średnicy), której nie mogą zapewnić zawory napędzane silnikiem elektrycznym. Ponadto nie wymaga takiej konserwacji i regularnej regulacji, instalacji wyłączniki krańcowe jak te same zasuwy.

Elektrozawór

Elektromagnesy są szeroko stosowane w metalurgii, produkcji i składowiskach odpadów. Jest to doskonała opcja do podnoszenia i transportu złomu i wyrobów metalowych.

Istnieją takie typy elektromagnesów:

• neutralne elektromagnesy - pracują z prądu stałego;

• spolaryzowane elektromagnesy pracują w obecności dwóch niezależnych strumieni magnetycznych - pracującej i polaryzującej;

• Elektromagnes prądu przemiennego - pulsujący strumień magnetyczny od zera do maksimum, charakterystyczne są wibracje zwory.

Podobnie jak niektóre typy silników elektrycznych, włączenie uzwojeń różni się:

• sekwencyjne, gdy uzwojenia są wykonane z grubego drutu o małej liczbie zwojów;

• równolegle, gdy uzwojenia są cienkim drutem i dużą liczbą zwojów.

Więc tryb działania:

• Długotrwałe;

• Krótkoterminowe;

• Przerywany.

Wniosek

Napęd elektromagnetyczny jest szybką i tanią opcją dla siłowników. Ponadto, w przeważającej części, ma większą trwałość niż napęd elektryczny, ze względu na brak obracających się części roboczych, przekładni.

Zobacz także: Jak zrobić elektromagnes własnymi rękami