Solenoider: Forståelse Aktivering og Spenningspolaritet

Physics - Understanding Electromagnetic induction (EMI) and electromagnetic force (EMF) - Physics (Juli 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Solenoider: Forståelse Aktivering og Spenningspolaritet


Denne tekniske beskrivelsen vil utforske noen grunnleggende detaljer relatert til solenoidoperasjon og implementering.

Relatert informasjon

  • Motsatser tiltrekker: En gjennomgang av grunnleggende magnetiske teorier

Solenoider er ikke særlig eksotiske i sine evner, og de er ikke like vanlige som to andre medlemmer av den elektromekaniske familien, nemlig reléer og motorer. Så de er kanskje ikke så grundig forstått som de burde være, og designere kan ha en tendens til å overse eller unngå dem.

De fleste som jobber med elektronikk, vet sikkert at en solenoid er en elektromekanisk enhet som bruker en induktiv vikling for å konvertere elektrisk energi til lineær bevegelse. Du bruker en spenning, stempelet beveger seg. Men som vanlig er detaljene ikke så enkle som de kan være.

Merk: Solenoider kommer i rotasjonsaroma som roterende solenoider, men vi vil fokusere på lineære solenoider i denne artikkelen. Husk også på at noen solenoider kan drives av en vekselstrømforsyning, men følgende diskusjon antar DC-stasjon fordi det er langt mer sannsynlig å være preferanse i lavspenningssystemer.

Prinsippet

Det grunnleggende operasjonsprinsippet med en solenoid er følgende: Kjøring av strøm gjennom viklingen fører til at stempelet beveger seg mot magnetfeltet, dvs. inn i regionen som er innesluttet av viklingen. Ved å reversere polariteten til den påførte spenningen, reverseres ikke bevegelsesretningen, fordi en typisk stempler bare er et metallstykke (ikke en magnet), og dermed er den alltid tiltrukket av (ikke avstøt fra) magnetfeltet.

Hvis tyngdekraft eller noe i din mekaniske belastning ikke tvinge stemplet tilbake til sin opprinnelige posisjon, trenger du en solenoid med returfjær.

Trykk eller trekk "" src = "// www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/Solenoids-Understanding-Actuation-and-Voltage-Polarity-v1.jpg" />

Slett vs. retur

Hva skal vi da gjøre av følgende diagram, funnet i et dataark fra Delta Electronics?

Du kan se på dette raskt og tenk at solenoiden kan returneres til sin deaktiverte stilling ved å reversere polariteten til den påførte spenningen, men dette bryter med prinsippet.

Legg merke til at det valgte uttrykket er "utgivelse", ikke "retur". Magnetfeltet forsvinner ikke umiddelbart etter fjerning av drivspenningen; Strømmen i viklingen (i hovedsak en induktor) må nedbrytes. Således holder solenoiden på stemplet med gradvis avtagende styrke i stedet for umiddelbart å frigjøre den.

Hva Delta forteller oss her er at vi kan oppnå raskere utgivelser ved å reversere spenningspolariteten - du kan tenke på denne reverserte spenningen som kraftigere kjører ut viklingens forfallsstrøm. (Husk at du må fjerne reversert spenning når forfallet er fullført, ellers vil strømmen begynne å strømme i motsatt retning, og du vil aktivere solenoiden igjen.)

Betydningen av dette er følgende: Hvis du ikke benytter polaritet reversering, har du vanlig "langsom" forfall. Langsom forfall kan begrense aktiveringsfrekvensen fordi solenoiden fortsatt kan holde på stemplet når du slår på igjen viklingen. Du må bruke polaritet reversering og det resulterende "raske" henfallet for å maksimere hastigheten som stemplet kan flyttes frem og tilbake.

Det er en god ide å holde polaritetskopplingen i bakhodet når du designer din magnetdrevskrets. Du kan enkelt innlemme denne funksjonaliteten ved å gi solenoiden en H-brodriver i stedet for en enkelt lavsidetransistor.