سلونوئید

سلونوئید چیست؟

0

اساساً سلونوئید یا بوبین خطی یک نوع عملگر (Actuator) الکترومکانیکی برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی به منظور انجام کار (اعمال نیرو همراه با حرکت) است. همچنین این عملگر به عنوان ساده‌ترین عملگر الکترومغناطیسی که در انواع خطی و چرخشی وجود دارد، یاد می‌شود.

از این عملگر در ولو، شیر برقی، انژکتور، کلاچ و ترمز مغناطیسی، مکانیزم‌های رهایش و … استفاده می‌شود.

ساختار سلونوئید و انواع آن

اجزای اصلی بوبین خطی یک سیم پیچ برای تولید میدان مغناطیسی و یک پلانجر (سنبه) است. زمانی که جریان الکتریکی از سیم پیچ عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی در سیستم ایجاد می‌شود. این میدان منجر به حرکت پلانجر در جهت افزایش شار مغناطیسی از آن می‌شود. با قطع شدن جریان الکتریکی و از بین رفتن میدان مغناطیسی یک فنر بازگرداننده پلانجر را به موقعیت اولیه‌ی آن بر می‌گرداند.

سلونوئید خطی

حرکت پلانجر در اکثر سلونوئیدها به شکلی‌ست که پلانجر به داخل کشیده می‌شود. به این نوع، سلونوئید Pull گفته می‌شود. نوع دیگر، سلونوئید هل دهنده یا Push است. در این نوع، حرکت پلانجر دقیقا مثل مدل Pull است اما ساختار پلانجر به گونه‌ایست که سنبه در زمانی که جریان الکتریکی به هسته اعمال می‌‎شود، به جلو حرکت می‌کند. در واقع سلونوئید هل دهنده همان نوع کِشنده است با این تفاوت که به شفت آن قسمتی اضافه شده است که از انتهای سلونوئید به بیرون هل داده می‌شود.

انواع بوبین خطی
سلونوئیدهای خطی هل دهنده و کِشنده

نوع دیگری از سلونوئید نیز وجود دارد که به دلیل کاربرد کم آن به ندرت در بین محصولات تجاری یافت می‌شود. در این نوع شفت متصل به پلانجر در سر تا سر سیستم وجود دارد. بنابراین در زمان حرکت پلانجر بصورت همزمان حرکت هل دادن و کشیدن انجام می‌شود.

بوبین خطی دو طرفه
سلونوئید دو طرفه

سلونوئید دوار

نوع دیگری از سلونوئیدها نیز وجود دارد که در آن پلانجر به جای حرکت خطی، حرکت دورانی دارد. دقت شود که حرکت شفت (پلانجر) در این نوع سلونوئید با موتورهای متداول و سروو موتورها یک تفاوت اصلی دارد. در این نوع عملگر تعداد محدودی نقطه‌ی تعادل برای شفت وجود دارد (در اکثر موارد دو نقطه‌ی تعادل). یعنی پلانجر تنها در دو موقعیت زاویه‌ای خاص قرار می‌گیرد و توقف شفت در زوایای بین دو نقطه تعادل امکان پذیر نیست.

در این نوع عملگر برای تبدیل حرکت خطی به دورانی از یک یا چند گوی که در مسیری مارپیچ (مسیر دایروی و شیب دار) حرکت می‌کنند استفاده می‌شود. با دقت در شکل زیر مشاهده می‌شود که با حرکت پلانجر به سمت پایین پس از اعمال جریان به سیم پیچ، حرکت گوی در شیار مارپیچ منجر به چرخش شفت خروجی سیستم می‌شود.

سلونوئید دوار
سلونوئید دوار

نحوه‌ی عملکرد سلونوئید

پیشنهاد می‌شود قبل از مطالعه‌ی این بخش حتما مقاله‌ی مربوط به نیروی جاذبه‌ی الکترومغاطیسی را بخوانید.

شکل زیر شمای کلی یک سلونوئید خطی از نوع Pull را نشان می‌دهد. پس از اعمال جریان به سیم پیچ یک میدان مغناطیسی حاصل می‌شود. جهت این میدان با توجه به جهت جریان و استفاده از قانون دست راست قابل تشخیص است.

نحوه عملکرد سلونوئید
نحوه عملکرد سلونوئید

بین پلانجر و بدنه‌ی اصلی یک شکاف هوا (Air gap) وجود دارد. بنابراین یک نیروی جاذبه در راستایی که شکاف هوایی را کاهش دهد (رلوکتانس را کاهش دهد) به پلانجر اعمال می‌شود و پلانجر به بدنه‌ی سلونوئید نزدیک می‌شود.

طبق رابطه‌ی محاسبه‌ی نیروی جاذبه، این نیرو با اندازه‌ی شکاف رابطه‌ی معکوس دارد. بنابراین با حرکت پلانجر و کاهش فاصله، اندازه‌ی نیرو افزایش می‌یابد. نوع پروفیل نیرو بر حسب فاصله‌ی هوایی به شدت به شکل سطح مقطع پلانجر بستگی دارد. در حالتی که نوک پلانجر به شکل مخروطی باشد، پروفیل نیرو یکدست تر از حالتی‌ست که نوک پلانجر صاف باشد.

پروفیل نیرو بر حسب جابجایی
پروفیل نیرو بر حسب جابجایی

برای مشاهده محصولات مرتبط و خرید آن می‌توانید به این لینک مراجعه کنید.

Choose your Reaction!
دیدگاه خود را بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

redronic.com