Elektromagnetski aktuatori: vrste i primjene

U proizvodnji i u svakodnevnom životu automatski se koristi automatizacija. Za to se koriste aktuatori raznih vrsta, hidraulički, pneumatski i električni. Takvi uređaji uključuju, onemogućavaju, mijenjaju način rada mehanizama, sustava i uređaja. U ovom ćemo članku pogledati neke elektromagnetske pogone.

pogoni

Pogon različitih mehanizama pomoću elektromotora i elektromagnetskih aktuatora. Na primjer, električni motori koriste se za automatsko ili poluautomatsko upravljanje ventilima, tzv zatvarački ventili na cjevovodima poput plina, pneumatika, opskrbe vodom i drugih.

Princip rada elektromagnetskog aktuatora je izvođenje radova s ​​magnetskim poljem za pomicanje jezgre povezane s aktuatorima.

Opći uređaj

Ako elektromagnetske aktulere smatramo u općenitom obliku, oni se sastoje od:

1. zavojnice.

2. Magnetska jezgra.

3. Povezani radni mehanizmi i sustavi.

Pod zavojnicom se podrazumijeva elektromagnetski uređaj - zavojnica namotana na trbuhu s bakrenom žicom, unutar koje se nalazi jezgra. Drugo ime je solenoid. Isti uređaj ima relej.

Izvan solenoida može se nalaziti magnetski krug, tzv feromagnetskog jarma, potrebno je za pojačavanje i usmjeravanje magnetskih sila.

Kad kroz zavojnicu teče električna struja, pojavljuje se magnetsko polje, uvlače se metalni elementi izvršnog dijela (sidra ili jezgre) i obavljaju se određeni radovi. Tako se električna struja pretvara u translacijsko gibanje, a takvi se aktuatori mogu nazvati translacijskim električnim pogonom.

Vrijedi napomenuti da ova industrija proizvodi oba uređaja za rad u istosmjernim i izmjeničnim krugovima. U principu, elektromagnetski aktuatori, koji u svom dizajnu sadrže ispravljače, naširoko se koriste u izmjeničnim krugovima. To je zbog činjenice da jednosmerni elektromagneti razvijaju više vuče i imaju veću stabilnost pri istim dimenzijama kao i izmjenični elektromagneti, a jeftiniji su i za proizvodnju.

Također je vrijedno napomenuti da je većina predstavnika elektromagnetskog pogona ograničena na dva krajnja položaja jezgre, poput uključivanja i isključivanja.

Pogledajmo gdje se nalaze takvi pogoni, započnite s onim što je najčešće u svakodnevnom životu, a zatim razmotrimo industrijske dizajne.

ICE magnetski relej

U automobilima se za pokretanje motora koristi starter - snažni istosmjerni električni pogon. Postoje dvije zadaće koje je potrebno riješiti za njegovo djelovanje:

1. Starter je prilično moćan električni motor, njegova snaga, ovisno o pokretanom motoru, može varirati od 0,5 kW na skuterima i lakim motociklima do 10 kW na posebnoj opremi s dizel motorima. Takva snaga potrebna je za stvaranje dovoljno vremena za pokretanje motora.

To stvara problem prolaska struje ove veličine, za to možete koristiti relej, ali u stvarnosti je sve napravljeno malo drugačije, kasnije ćemo to pitanje razmotriti.

2. Starter pokreće ICE okretanjem zamašnjaka na kojem se nalazi vijenac - zupčasti prsten. Starter je povezan sa zamajačem pomoću bendiksa (ovo je spojka za prevrtanje), potreban je kako bi se spriječio prijenos zakretnog momenta s motora na vratilo pokretača.

Kad uključite strujni krug startera, bendiks je spojen na zube krunice zamašnjaka i počinje ga zakretati kada se motor pokrene, a vi isključite krug pokretača - on se vraća u prvobitni položaj.

Da biste riješili ova dva problema s jednim uređajem, na starter je instaliran vučni relej. Najprije, ovaj relej zatvara kontakte za napajanje (1), kroz koje teku struja pokretanja i rada. Drugo, na pokretni dio releja povezuje se posebna šipka (2) koja gura bendix (3) i pomoću opruge (4) vraća ga natrag.

Elektromagnetska brava

Elektromagnetska brava omogućava vam implementiranje različitih sigurnosnih sustava, automatsko otključavanje vrata kad prilazite vlasniku ili prilikom čitanja vrijednosti RFID oznake, NFC-a ili drugih komunikacijskih i identifikacijskih tehnologija.

Na primjer, razmotrite karakteristike jedne od opcija. Ovo je elektromehanički zasun.

Tehničke specifikacije su prilično zanimljive, mogu izdržati silu do 1000 kg, uz potrošnju struje 0,32A i napon od 12 V, to je nešto više od 4W snage. Takve brave su korisne za organiziranje ACS-a ili projekti pametnog doma.

Postoje i druge mogućnosti za elektromagnetske brave koje rade na istom principu.

Koriste se zajedno s interfonima na ulaznim vratima ulaza.

Solenoidni ventil

Ventili su ugrađeni u cjevovode za kontrolu prolaza radnog medija (plina ili tekućine). Obično su otvoreni (omogućuju prolazak tekućine / plina kad se ne napaja napon) i normalno su zatvoreni (prolaze samo kad se primjenjuje napon).

U ovom su slučaju obično zatvoreni ventili konstruktivno izrađeni elastičnom fiksacijom, čime se izbjegava oštećenje cjevovoda tijekom oštre promjene tlaka, tj. malo prolazi radni medij da nadoknadi oštru promjenu tlaka.

Nadalje, u cjevovodima visokog pritiska, elektromagnetski ventil kontrolira otvor ne glavnog cjevovoda, već pneumatskog ili hidrauličkog sustava koji otključava glavni energetski dio zapornih ventila.

Dakle, moguće je organizirati stupanj otvaranja ventila ili ventila. Provedba je vrlo jednostavna - naizmjenično otvaranje dovoda u komoru izravno ili obrnuto upravljačka tvar (pneumatika ili hidraulika).

Prema načelu djelovanja razlikuju se:

• izravno djelovanje, potaknuto nultim diferencijalnim tlakom;

• pilot (neizravnog djelovanja), koji djeluju s minimalnim padom tlaka.

A također i na:

• zaključavanje (2/2 način);

• distribucija trosmjerna (3/2 način);

• preklopni ventili (2/3 način).

Pilot-magnetski ventil

Ispod je dijagram normalno zatvorenog ventila.

Kad se snaga zavojnice ne napaja, ventil ostaje u zatvorenom položaju. Klip ili dijafragma čvrsto su pritisnuti na svoje sjedalo pod opružnim pritiskom.

Kad se snaga spoji na zavojnicu, sile koje nastanu djeluju suprotno opruzi i ventilu se otvara. Napominjemo da opis opisuje niz detalja koji nisu povezani sa električnom energijom.

Ispod je normalno otvoreni ventil.

Kad napon ne bude doveden do zavojnice, otvoren je, a kad primijenite napon, zatvara se, i ovaj, poput prethodnog ventila, treba držati naponski napon na zavojnici da bi ga održao.

Osim snage, također morate imati na umu da oni rade samo kad je razlika tlaka. Može se koristiti u grijanju, opskrbi vodom, pneumatskim sustavima.

Magnetski ventil s izravnim djelovanjem

Glavna razlika je da za otvaranje / zatvaranje ne treba pad tlaka prije i nakon ventila. To znači da se mogu koristiti i u cjevovodima sa i bez tlaka za ispuštanje tekućina iz spremnika, prijemnika. Obično imaju premali ili nikakav pritisak.

Bistabilni ventil

Drugi naziv za bistabilni ventil je puls.Za držanje u otvorenom / zatvorenom stanju nije potrebno držanje upravljačkog napona. Za prebacivanje stanja primjenjuje se impuls napona određene polarnosti. Rade u istosmjernim krugovima.

Ti ventili zahtijevaju razliku tlaka.

Elektromagnetski ili magnetni ventil pouzdan je cjevovodni ventil s dugim radnim vijekom (oko milijun preklopnih operacija).

Pored toga, razlikuju ih velika brzina (30-500 ms, ovisno o promjeru), koji ne mogu opskrbiti ventilima koje pokreće električni motor. Pored toga, ne zahtijeva takvo održavanje i redovito prilagođavanje, ugradnju krajnji prekidači poput istih zapornih ventila.

elektromagnet

Elektromagneti se široko koriste u metalurgiji, proizvodnji i odlagalištima. Ovo je sjajna opcija za dizanje i transport otpadaka i metalnih proizvoda.

Postoje takve vrste elektromagneta:

• neutralni elektromagneti - rade od izravne struje;

• polarizirani elektromagneti, djeluju u prisutnosti dva neovisna magnetska toka - radnog i polarizirajućeg;

• AC elektromagnet - pulsirajući magnetski tok od nule do maksimuma, vibracije armature su karakteristične.

Kao i neke vrste elektromotora, uključivanje namota razlikuje se:

• uzastopno kada su namoti izrađeni debelom žicom s malim brojem zavoja;

• paralelno kad su namotaji tanka žica i veliki broj okreta.

Dakle, način rada:

• Dugotrajan;

• Kratkoročno;

• Povremeni.

zaključak

Elektromagnetski pogon brz je i jeftin izbor za pogone. Također, većim dijelom ima veću izdržljivost od pogona električnih motora, zbog nedostatka rotirajućih radnih dijelova, mjenjača.

Vidi također: Kako napraviti elektromagnet vlastitim rukama