Elektromagnetiske aktuatorer: typer og applikasjoner

I produksjon og i hverdagen brukes automatisering aktivt. Til dette brukes aktuatorer av forskjellige typer, hydraulisk, pneumatisk og elektrisk. Slike enheter inkluderer, deaktiverer, endrer driftsmodus for mekanismer, systemer og enheter. I denne artikkelen vil vi se på noen elektromagnetiske aktuatorer.

aktuatorer

For å drive forskjellige mekanismer ved bruk av elektriske motorer og elektromagnetiske aktuatorer. For eksempel brukes elektriske motorer til automatisk eller halvautomatisk styring av ventiler, den såkalte avstengningsventiler på rørledninger, som gass, pneumatisk, vannforsyning og annet.

Prinsippet for drift av den elektromagnetiske aktuatoren er å utføre arbeid med magnetfelt for å bevege kjernen tilknyttet aktuatorer.

Generelt utstyr

Hvis vi vurderer elektromagnetiske aktuatorer i en generell form, består den av:

1. Spoler.

2. Den magnetiske kjernen.

3. Relaterte arbeidsmekanismer og systemer.

Under spolen menes en elektromagnetisk enhet - en spole viklet på en spindel med en kobbertråd, inni hvilken det er en kjerne. Et annet navn er en magnetventil. Samme enhet har stafett.

Utenfor magnetventilen kan en magnetisk krets være lokalisert, den såkalte ferromagnetisk åk, er det nødvendig for å forsterke og dirigere magnetiske krefter.

Når en elektrisk strøm strømmer gjennom spolen vises et magnetfelt, metallelementene i utøvende del (anker eller kjerne) trekkes inn og visse arbeider utføres. Dermed blir den elektriske strømmen omgjort til translasjonsbevegelse, og slike aktuatorer kan kalles translasjonell elektrisk stasjon.

Det er verdt å merke seg at industrien produserer både enheter for arbeid i likestrøm og vekselstrømskretser. I prinsippet er elektromagnetiske aktuatorer, som inneholder likerettere i sin utforming, mye brukt i vekselstrømskretser. Dette skyldes det faktum at DC-elektromagneter utvikler mer trekkraft og har større stabilitet i samme dimensjoner som en AC-elektromagnet, og også er billigere å produsere.

Det er også verdt å merke seg at de fleste representanter for den elektromagnetiske stasjonen er begrenset til to endeposisjoner av kjernen, for eksempel “på” / “av”.

La oss se på hvor slike aktuatorer finnes, begynne med det som oftest finnes i hverdagen, og deretter vurdere industrielle design.

ICE start magnet magnet relé

I biler brukes en startmotor for å starte motoren - et kraftig likestrømselektrisk drivverk. Det er to oppgaver som må løses for driften:

1. En startmotor er en ganske kraftig elektrisk motor. Kraften, avhengig av motoren som startes, kan variere fra 0,5 kW på scootere og lette motorsykler til 10 kW på spesialutstyr med dieselmotorer. Slik kraft er nødvendig for å skape nok øyeblikk til å veiv motoren.

Dette reiser problemet med å føre en strøm av denne størrelsesorden, for dette kan du bruke et stafett, men i virkeligheten gjøres alt litt annerledes, senere vil vi vurdere dette problemet.

2. Startmotoren kjører ICE ved å rotere svinghjulet, hvorpå en krone bæres - en girring. Startmotoren er koblet til svinghjulet ved hjelp av en bendix (dette er en overskridende kobling), det er nødvendig for å forhindre overføring av dreiemoment fra motoren til startakselen.

Når du slår på startkraftkretsen, kobles bendixen til tennene på svinghjulskronen og begynner å rotere den når motoren starter, og du slår av startkretsen - den går tilbake til sin opprinnelige posisjon.

For å løse disse to problemene med en enhet, installeres et pull-up relé på starteren. For det første lukker dette reléet strømkontaktene (1), gjennom hvilke start- og driftsstrømmen til startstrømmen strømmer. For det andre er en spesiell stang (2) koblet til den bevegelige delen av reléet, som skyver bendixen (3) og bruker fjæren (4) den tilbake.

Elektromagnetisk lås

En elektromagnetisk lås lar deg implementere forskjellige sikkerhetssystemer, automatisk låsing av dører når du kontakter eieren eller når du leser verdien av RFID-taggen, NFC eller andre kommunikasjons- og identifikasjonsteknologier.

Vurder for eksempel egenskapene til et av alternativene. Dette er en elektromekanisk sperre.

De tekniske egenskapene er ganske interessante, den tåler en styrke på opptil 1000 kg, med et strømforbruk på 0,32A og en spenning på 12V, dette er litt mer enn 4W strøm. Slike låser er nyttige for å organisere ACS eller smarte hjem prosjekter.

Det er andre alternativer for elektromagnetiske låser som fungerer etter samme prinsipp.

De brukes sammen med intercomer ved inngangsdørene til inngangene.

Magnetventil

Ventiler er installert i rørledningene for å kontrollere passasjen til arbeidsmediet (gass eller væske). De er normalt åpne (de lar væske / gass passere når spenning ikke leveres) og lukkes normalt (de passerer bare når spenning tilføres).

I dette tilfellet er ofte lukkede ventiler strukturelt laget med elastisk fiksering, noe som unngår skade på rørledningen under en kraftig trykkendring, dvs. den passerer arbeidsmediet litt for å kompensere for en kraftig trykkendring.

I rørledninger med høyt trykk styrer dessuten den elektromagnetiske ventilen åpningen ikke til hovedrørledningen, men av det pneumatiske eller hydrauliske systemet, som låser opp hovedkraftsdelen av avstengningsventilene.

Dermed er det mulig å arrangere graden av åpning av ventilen eller ventilen. Implementeringen er ganske enkel - den alternative åpningen av fôret inn i kammerets direkte eller omvendt kontrollstoff (pneumatikk eller hydraulikk).

I henhold til handlingsprinsippet skiller de seg ut:

• direkte handling, utløst av null differensialtrykk;

• pilot (indirekte handling), som opererer med et minimalt trykkfall.

Og også på:

• låsing (2/2 vei);

• distribuere treveis (3/2 måte);

• bryterventiler (2/3 vei).

Pilot magnetventil

Nedenfor er et diagram over en normalt lukket ventil.

Når spolen ikke leveres, forblir ventilen i lukket stilling. Et stempel eller membran presses godt mot setet under fjærtrykk.

Når strømmen er koblet til spolen, motvirker kreftene som oppstår fjæren og ventilen. Vær oppmerksom på at beskrivelsen utelater en rekke detaljer som ikke er relatert til strøm.

Nedenfor er en normalt åpen ventil.

Når spenning ikke tilføres spolen, er den åpen, og når du bruker spenning, lukkes den, denne, som forrige ventil, må holde forsyningsspenningen på spolen for å opprettholde den.

I tillegg til strøm, må du også huske at de bare fungerer når trykkforskjellen. Den kan brukes i varme, vannforsyning, pneumatiske systemer.

Direktevirkende magnetventil

Hovedforskjellen er at for å åpne / lukke trenger den ikke et trykkfall før og etter ventilen. Dette betyr at de kan brukes både i rørledninger med og uten trykkdrenerende væsker fra containere, mottakere. De har vanligvis for lite eller ikke noe press.

Bistabil ventil

Et annet navn for bistabil ventil er puls.For å holde i åpen / lukket tilstand, er det ikke nødvendig å holde kontrollspenningen. For å bytte tilstand påføres en spenningspuls med en viss polaritet. De jobber i likestrømkretser.

Disse ventilene krever trykkdifferensial.

En elektromagnetisk eller magnetventil er en pålitelig rørledningsventil med lang levetid (omtrent en million koblingsoperasjoner).

I tillegg skilles de med høy hastighet (30-500 ms, avhengig av diameter), som ikke kan leveres av ventiler drevet av en elektrisk motor. I tillegg krever det ikke slik vedlikehold og regelmessig justering, installasjon grensebrytere som de samme portventilene.

elektromagnet

Elektromagneter er mye brukt i metallurgi, produksjon og deponier. Dette er et flott alternativ for å løfte og transportere skrapmetall og metallprodukter.

Det er slike typer elektromagneter:

• nøytrale elektromagneter - arbeid fra likestrøm;

• polariserte elektromagneter, arbeid i nærvær av to uavhengige magnetiske flukser - arbeid og polarisering;

• AC-elektromagnet - pulserende magnetisk fluks fra null til maksimum, vibrasjon i ankeret er karakteristisk.

Som noen typer elektriske motorer, er inkluderingen av viklinger forskjellig:

• sekvensiell når viklingene er laget med en tykk ledning med et lite antall svinger;

• parallell når viklingene er tynn ledning og et stort antall svinger.

Så driftsmodusen:

• Langvarig;

• Kortsiktig;

• Intermitterende.

konklusjon

En elektromagnetisk stasjon er et raskt og billig alternativ for aktuatorer. For det meste har den større holdbarhet enn en elektrisk motordrift, på grunn av mangelen på roterende arbeidsdeler, girkasser.

Se også: Hvordan lage en elektromagnet med egne hender

Comments

[#1 Vladimir Alexandrovich]

Interessant er det at noen kan takle ikke-standardiserte løsninger for elektriske aktuatorer? Trenger du mekanismer med uvanlige funksjoner, som kan utvikle slike ting?