Elektromagnetiska ställdon: typer och applikationer

I produktion och i vardagen används automatisering aktivt. För detta används ställdon av olika slag, hydrauliska, pneumatiska och elektriska. Sådana enheter inkluderar, inaktiverar, ändrar driftsätt för mekanismer, system och enheter. I den här artikeln kommer vi att titta på vissa elektromagnetiska ställdon.

ställdon

Att driva olika mekanismer med hjälp av elmotorer och elektromagnetiska ställdon. Till exempel används elmotorer för automatisk eller halvautomatisk styrning av ventiler, den så kallade avstängningsventiler på rörledningar, som gas, pneumatik, vattenförsörjning och annat.

Funktionen för det elektromagnetiska ställdonet är att utföra arbete med ett magnetfält för att förflytta kärnan associerad med ställdon.

Allmän enhet

Om vi ​​betraktar elektromagnetiska ställdon i en allmän form, består det av:

1. Spolar.

2. Den magnetiska kärnan.

3. Relaterade arbetsmekanismer och system.

Under spolen menas en elektromagnetisk anordning - en spole lindad på en dorn med en koppartråd, vars insida finns en kärna. Ett annat namn är en magnetventil. Samma enhet har ett relä.

Utanför magnetventilen kan en magnetisk krets placeras, den så kallade ferromagnetiskt ok, det behövs för att förstärka och rikta magnetiska krafter.

När en elektrisk ström flyter genom spolen visas ett magnetfält, metallelementen i den utövande delen (ankaret eller kärnan) dras in och vissa arbete utförs. Således omvandlas den elektriska strömmen till translationell rörelse, och sådana ställdon kan kallas translationell elektrisk drivenhet.

Det är värt att notera att branschen tillverkar både enheter för att arbeta i likströms- och växelströmskretsar. I princip används elektromagnetiska ställdon, som innehåller likriktare i sin design, i stor utsträckning i växelströmskretsar. Detta beror på att DC-elektromagneter utvecklar mer dragkraft och har större stabilitet vid samma dimensioner som en AC-elektromagnet, och också är billigare att tillverka.

Det är också värt att notera att de flesta representanter för den elektromagnetiska drivenheten är begränsade till två ändpositioner i kärnan, till exempel "på" / "av".

Låt oss titta på var sådana ställdon finns, börja med det som oftast finns i vardagen och överväga sedan industridesign.

ICE-startmagnetrelä

I bilar används en startmotor för att starta motorn - en kraftfull likström. Det finns två uppgifter som måste lösas för dess drift:

1. En startmotor är en ganska kraftfull elmotor, dess effekt beroende på vilken motor som startas kan variera från 0,5 kW på skoter och lätta motorcyklar till 10 kW på specialutrustning med dieselmotorer. Sådan kraft behövs för att skapa tillräckligt ögonblick för att vevmotorn.

Detta väcker problemet med att passera en ström av denna storlek, för detta kan du använda ett relä, men i verkligheten görs allt lite annorlunda, senare kommer vi att överväga det här problemet.

2. Startmotorn driver ICE genom att vrida svänghjulet, på vilket en krona bärs - en växelring. Startmotorn är ansluten till svänghjulet med en bendix (detta är en överskridande koppling), det behövs för att förhindra överföring av vridmoment från motorn till startaxeln.

När du slår på startkraftkretsen ansluter bendixen till svänghjulskronans tänder och börjar rotera när motorn startar och du stänger av startkretsen - den återgår till sitt ursprungliga läge.

För att lösa dessa två problem med en enhet installeras ett pull-up relä på startmotorn. För det första stänger detta relä kraftkontakterna (1), genom vilka start- och driftströmmarna för startflödet. För det andra är en specialstång (2) ansluten till reläets rörliga del, som trycker på böjningen (3) och med fjädern (4) återgår den tillbaka.

Elektromagnetiskt lås

Med ett elektromagnetiskt lås kan du implementera olika säkerhetssystem, automatisk låsning av dörrar när du närmar dig ägaren eller när du läser värdet på RFID-taggen, NFC eller annan kommunikations- och identifieringsteknik.

Tänk till exempel på egenskaperna hos ett av alternativen. Detta är en elektromekanisk spärr.

Tekniska specifikationer är ganska intressanta, den tål en kraft upp till 1000 kg, med en strömförbrukning på 0,32A och en spänning på 12V, detta är drygt 4W effekt. Sådana lås är användbara för att organisera ACS eller smarta hem projekt.

Det finns andra alternativ för elektromagnetiska lås som fungerar enligt samma princip.

De används tillsammans med intercom vid ingångarnas ingångsdörrar.

Magnetventil

Ventiler är installerade i rörledningarna för att kontrollera arbetsmediets passage (gas eller vätska). De är normalt öppna (de tillåter vätska / gas att passera när spänningen inte matas) och normalt stängd (de passerar endast när spänningen ansluts).

I detta fall är normalt stängda ventiler konstruerade ofta med elastisk fixering, vilket undviker skador på rörledningen under en kraftig tryckförändring, d.v.s. det passerar arbetsmediet något för att kompensera för en kraftig tryckförändring.

Vidare, i högtrycksrörledningar, styr den elektromagnetiska ventilen öppningen inte på huvudledningen, utan av det pneumatiska eller hydrauliska systemet, som låser upp huvudströmdelen i avstängningsventilerna.

Således är det möjligt att anordna ventilens eller ventilens öppningsgrad. Implementeringen är ganska enkel - den alternativa öppningen av fodret in i kammaren direkt eller omvänd kontrollämne (pneumatik eller hydraulik)

Enligt handlingsprincipen skiljer de sig ut:

• direktverkan, utlöst av noll differenstryck;

• pilot (indirekt åtgärd), som arbetar med ett minimalt tryckfall.

Och också på:

• låsning (2/2 sätt);

• distribuera treväg (3/2 sätt);

• omkopplingsventiler (2/3 väg).

Piloten magnetventil

Nedan visas ett diagram över en normalt stängd ventil.

När spolkraften inte matas förblir ventilen i stängt läge. En kolv eller membran pressas ordentligt mot sitt säte under fjädertryck.

När kraften är ansluten till spolen, motverkar krafterna som uppstår mot fjädern och ventilen öppnas. Observera att beskrivningen utelämnar ett antal detaljer som inte är relaterade till el.

Nedan är en normalt öppen ventil.

När spänningen inte matas till spolen är den öppen, och när du applicerar spänning stängs den, den här, som den föregående ventilen, måste hålla matningsspänningen på spolen för att upprätthålla den.

Förutom kraft måste du också komma ihåg att de bara fungerar när tryckskillnaden. Det kan användas i värme, vattenförsörjning, pneumatiska system.

Direktverkande magnetventil

Huvudskillnaden är att för att öppna / stänga behöver den inte ett tryckfall före och efter ventilen. Detta innebär att de kan användas både i rörledningar med och utan tryckdrivande vätskor från containrar, mottagare. De har vanligtvis för lite eller inget tryck.

Bistabil ventil

Ett annat namn för bistabila ventiler är puls.För att hålla i öppet / stängt tillstånd krävs inte att hålla styrspänningen. För att växla tillstånd appliceras en spänningspuls med en viss polaritet. De arbetar i DC-kretsar.

Dessa ventiler kräver en tryckskillnad.

En elektromagnetisk eller magnetventil är en pålitlig rörledningsventil med lång livslängd (ungefär en miljon kopplingsoperationer).

Dessutom kännetecknas de av hög hastighet (30-500 ms, beroende på diameter), som inte kan tillhandahållas av ventiler som drivs av en elmotor. Dessutom kräver det inte sådant underhåll och regelbunden justering, installation gränslägesbrytare som samma grindventiler.

elektromagnet

Elektromagneter används ofta inom metallurgi, tillverkning och deponier. Detta är ett utmärkt alternativ för att lyfta och transportera skrot och metallprodukter.

Det finns sådana typer av elektromagneter:

• neutrala elektromagneter - arbetar från likström;

• polariserade elektromagneter, arbetar i närvaro av två oberoende magnetiska flöden - arbete och polarisering;

• AC-elektromagnet - pulserande magnetiskt flöde från noll till maximalt, vibrationen i ankaret är karakteristiskt.

Liksom vissa typer av elektriska motorer skiljer sig införandet av lindningar:

• sekventiellt när lindningarna görs med en tjock tråd med ett litet antal varv;

• parallellt när lindningarna är tunn tråd och ett stort antal varv.

Så driftsläget:

• Långvarig;

• Kortvarig;

• Intermittent.

slutsats

En elektromagnetisk enhet är ett snabbt och billigt alternativ för ställdon. För det mesta har den större hållbarhet än en elmotordrivning på grund av bristen på roterande arbetsdelar, växellådor.

Se även: Hur man gör en elektromagnet med dina egna händer