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Attuatori elettromagnetici: tipi e applicazioni
Nella produzione e nella vita di tutti i giorni, l'automazione viene utilizzata attivamente. Per questo vengono utilizzati attuatori di vario tipo, idraulici, pneumatici ed elettrici. Tali dispositivi includono, disabilitano, cambiano le modalità di funzionamento di meccanismi, sistemi e dispositivi. In questo articolo vedremo alcuni attuatori elettromagnetici.
attuatori
Per azionare vari meccanismi utilizzando motori elettrici e attuatori elettromagnetici. Ad esempio, i motori elettrici vengono utilizzati per il controllo automatico o semiautomatico delle valvole, il cosiddetto valvole di intercettazione su tubazioni, come gas, pneumatiche, di approvvigionamento idrico e altro.
Il principio di funzionamento dell'attuatore elettromagnetico è di eseguire lavori con un campo magnetico per spostare il nucleo associato agli attuatori.
Dispositivo generale
Se consideriamo gli attuatori elettromagnetici in una forma generale, allora consiste di:
1. Bobine.
2. Il nucleo magnetico.
3. Meccanismi e sistemi di funzionamento correlati.
Sotto la bobina si intende un dispositivo elettromagnetico - una bobina avvolta su un mandrino con un filo di rame, all'interno del quale è presente un nucleo. Un altro nome è un solenoide. Stesso dispositivo ha un relè.
All'esterno del solenoide, è possibile individuare un circuito magnetico, il cosiddetto giogo ferromagnetico, è necessario per amplificare e dirigere le forze magnetiche.
Quando una corrente elettrica scorre attraverso la bobina, appare un campo magnetico, gli elementi metallici della parte esecutiva (ancoraggio o nucleo) vengono assorbiti e viene eseguito un certo lavoro. Pertanto, la corrente elettrica viene convertita in movimento traslazionale e tali attuatori possono essere chiamati azionamento elettrico traslazionale.
Vale la pena notare che l'industria produce entrambi i dispositivi per lavorare in circuiti CC e CA. In linea di principio, gli attuatori elettromagnetici, che contengono raddrizzatori nella loro progettazione, sono ampiamente utilizzati nei circuiti CA. Ciò è dovuto al fatto che gli elettromagneti CC sviluppano una maggiore trazione e hanno una maggiore stabilità alle stesse dimensioni di un elettromagnete CA e sono anche più economici da produrre.
Vale anche la pena notare che la maggior parte dei rappresentanti dell'azionamento elettromagnetico sono limitati a due posizioni finali del nucleo, come "on" / "off".
Diamo un'occhiata a dove si trovano tali attuatori, iniziamo con ciò che è più comune nella vita di tutti i giorni, quindi consideriamo i progetti industriali.
Relè solenoide avviamento ICE
Nelle auto, viene utilizzato un motorino di avviamento per avviare il motore: un potente azionamento elettrico CC. Esistono due attività che devono essere risolte per il suo funzionamento:
1. Un motorino di avviamento è un motore elettrico piuttosto potente, la sua potenza, a seconda del motore lanciato, può variare da 0,5 kW su scooter e motocicli leggeri a 10 kW su attrezzature speciali con motori diesel. Tale potenza è necessaria per creare abbastanza momento per avviare il motore.
Ciò solleva il problema del passaggio di una corrente di questa portata, per questo è possibile utilizzare un relè, ma in realtà tutto viene fatto in modo leggermente diverso, in seguito considereremo questo problema.
2. L'avviatore guida l'ICE ruotando il volano, su cui è indossata una corona - un ingranaggio. Lo starter è collegato al volano mediante una curva (questa è una frizione a strappo), è necessario per impedire la trasmissione della coppia dal motore all'albero di avviamento.
Quando si accende il circuito di alimentazione del motorino di avviamento, il bendix si collega ai denti della corona del volano e inizia a ruotarlo quando il motore si avvia e si spegne il circuito di motorino di avviamento - torna nella posizione originale.
Per risolvere questi due problemi con un solo dispositivo, sull'avviatore è installato un relè pull-up. Innanzitutto, questo relè chiude i contatti di potenza (1), attraverso i quali fluiscono le correnti di avviamento e di funzionamento del motorino di avviamento. In secondo luogo, un'asta speciale (2) è collegata alla parte mobile del relè, che spinge la curva (3) e, usando la molla (4), la restituisce.
Blocco elettromagnetico
Un blocco elettromagnetico consente di implementare vari sistemi di sicurezza, sblocco automatico delle porte quando ci si avvicina al proprietario o quando si legge il valore del tag RFID, NFC o altre tecnologie di comunicazione e identificazione.
Ad esempio, considera le caratteristiche di una delle opzioni. Questo è un fermo elettromeccanico.
Le caratteristiche tecniche sono piuttosto interessanti, può sopportare una forza fino a 1000 kg, con un consumo di corrente di 0,32 A e una tensione di 12 V, questo è leggermente più di 4 W di potenza. Tali blocchi sono utili per l'organizzazione di ACS o progetti di casa intelligente.
Esistono altre opzioni per le serrature elettromagnetiche che funzionano con lo stesso principio.
Sono usati insieme con citofoni alle porte d'ingresso degli ingressi.
Elettrovalvola
Le valvole sono installate nelle tubazioni per controllare il passaggio del mezzo di lavoro (gas o liquido). Sono normalmente aperti (consentono il passaggio di liquido / gas quando non viene fornita la tensione) e normalmente chiusi (passano solo quando viene applicata la tensione).
In questo caso, le valvole normalmente chiuse sono spesso strutturalmente realizzate con fissazione elastica, il che evita danni alla tubazione durante un brusco cambiamento di pressione, ad es. passa leggermente il mezzo di lavoro per compensare un brusco cambiamento di pressione.
Inoltre, nelle tubazioni ad alta pressione, la valvola elettromagnetica controlla l'apertura non della tubazione principale, ma del sistema pneumatico o idraulico, che sblocca la parte di potenza principale delle valvole di intercettazione.
Pertanto, è possibile disporre il grado di apertura della valvola o della valvola. L'implementazione è abbastanza semplice: l'apertura alternata dell'alimentazione nella sostanza di controllo diretto o inverso della camera (pneumatica o idraulica).
Secondo il principio di azione, si distinguono:
-
azione diretta, innescata da zero pressione differenziale;
-
pilota (azione indiretta), che opera con una caduta di pressione minima.
E anche su:
-
bloccaggio (2/2 vie);
-
distribuzione a tre vie (3/2 vie);
-
valvole di commutazione (2/3 vie).
Elettrovalvola pilota
Di seguito è riportato uno schema di una valvola normalmente chiusa.
Quando l'alimentazione della bobina non viene fornita, la valvola rimane in posizione chiusa. Un pistone o un diaframma viene premuto saldamente contro la sua sede sotto la pressione della molla.
Quando l'alimentazione è collegata alla bobina, le forze che si presentano contrastano la molla e la valvola si apre. La descrizione omette una serie di dettagli non correlati all'elettricità.
Di seguito è una valvola normalmente aperta.
Quando la tensione non viene fornita alla bobina, è aperta e quando si applica la tensione, si chiude, questa, come la valvola precedente, deve mantenere la tensione di alimentazione sulla bobina per mantenerla.
Oltre alla potenza, devi anche ricordare che funzionano solo quando il differenziale di pressione. Può essere utilizzato in riscaldamento, approvvigionamento idrico, sistemi pneumatici.
Elettrovalvola ad azione diretta
La differenza principale è che per aprire / chiudere non è necessaria una caduta di pressione prima e dopo la valvola. Ciò significa che possono essere utilizzati sia in tubazioni con e senza pressione - drenando liquidi da contenitori, ricevitori. Di solito hanno una pressione troppo piccola o assente.
Valvola bistabile
Un altro nome per valvola bistabile è impulso.Per mantenere lo stato aperto / chiuso, non è necessario mantenere la tensione di controllo. Per cambiare stato, viene applicato un impulso di tensione di una certa polarità. Funzionano in circuiti CC.
Queste valvole richiedono un differenziale di pressione.
Un'elettrovalvola elettromagnetica o è una valvola affidabile della conduttura con una lunga durata (circa un milione di operazioni di commutazione).
Inoltre, si distinguono per l'alta velocità (30-500 ms, a seconda del diametro), che non può essere fornita da valvole azionate da un motore elettrico. Inoltre, non richiede tale manutenzione e regolare regolazione, installazione finecorsa come le stesse valvole a saracinesca.
elettromagnete
Gli elettromagneti sono ampiamente utilizzati in metallurgia, produzione e discariche. Questa è un'ottima opzione per sollevare e trasportare rottami e prodotti metallici.
Esistono tali tipi di elettromagneti:
-
elettromagneti neutri: lavoro a corrente continua;
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elettromagneti polarizzati, funzionano in presenza di due flussi magnetici indipendenti: funzionanti e polarizzanti;
-
Elettromagnete CA - flusso magnetico pulsante da zero al massimo, la vibrazione dell'armatura è caratteristica.
Come alcuni tipi di motori elettrici, l'inclusione degli avvolgimenti differisce:
-
sequenziale quando gli avvolgimenti sono realizzati con un filo spesso con un piccolo numero di giri;
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parallelo quando gli avvolgimenti sono a filo sottile e un gran numero di giri.
Quindi la modalità di funzionamento:
-
Di lunga durata;
-
A breve termine;
-
Intermittente.
conclusione
Un azionamento elettromagnetico è un'opzione rapida ed economica per gli attuatori. Inoltre, per la maggior parte, ha una maggiore durata rispetto a un motore elettrico, a causa della mancanza di parti mobili rotanti, scatole del cambio.
Vedi anche: Come fare un elettromagnete con le tue mani
Vedi anche su electro-it.tomathouse.com
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