Co to jest siła elektromagnesu?

Termin „siła solenoidu” odnosi się do obciążenia, które solenoid jest w stanie pchać, ciągnąć lub trzymać, gdy jest zasilany. Większość solenoidów ma charakter liniowy, w którym to przypadku siła solenoidu jest przyłożona ruchem liniowym. W przypadku elektrozaworów obrotowych zamiast zwory liniowej stosuje się obrotowy mechanizm zapadkowy. Na siłę elektromagnesu może wpływać wiele różnych czynników, w tym konstrukcja cewki, poziom prądu elektrycznego i odległość, jaką zwora musi przesunąć za każdym razem, gdy jest zasilana. Podwyższone temperatury zwykle powodują zmniejszenie sił elektromagnetycznych, podobnie jak zwiększenie długości skoku.

Solenoidy to przetworniki elektromechaniczne zdolne do przetwarzania energii elektrycznej na ruch liniowy lub obrotowy. Zazwyczaj składają się z nieruchomej cewki elektromagnetycznej i ruchomego metalowego pocisku, który jest określany jako zwora. Gdy cewka elektromagnetyczna jest zasilana, wytwarza pole magnetyczne, które powoduje ruch zwory. Ruch zwory powoduje siłę, która pozwala elektromagnesowi na uruchomienie przekaźnika elektronicznego, otwarcie zaworu mechanicznego lub wykonanie innej podobnej pracy. Solenoidy można znaleźć we wszystkim, od wtryskiwaczy paliwa po flippery.

Istnieją trzy główne rodzaje siły, które może wytwarzać elektrozawór, gdy jest zasilany, chociaż niektóre elektrozawory pełnią więcej niż jedną funkcję. Siłę popychającą uzyskuje się, gdy zwora wymusza wysunięcie popychacza i odsunięcie obciążenia od elektromagnesu. Przeciwieństwem tego jest siła ciągnąca, którą uzyskuje się, gdy zwora cofa się i wciąga ładunek do wewnątrz. Siła trzymania jest trzecim rodzajem i pozwala solenoidowi oprzeć się wszelkim ruchom, gdy zewnętrzne obciążenie ciągnie lub pcha.

Na poziom siły, jaką może wytworzyć solenoid, może mieć wpływ wiele różnych czynników. Konstrukcja cewki elektromagnetycznej jest podstawowym czynnikiem, ponieważ dyktuje wielkość pola elektromagnetycznego. W tym samym duchu wpływ może mieć również rozmiar twornika i ilość energii elektrycznej użytej do zasilania cewki. Innym ważnym czynnikiem nieodłącznie związanym z konstrukcją solenoidu jest długość skoku lub odległość, z jaką zwora musi się przesunąć. Aby osiągnąć najwyższą możliwą siłę solenoidu, solenoidy są często projektowane z najkrótszą realną długością skoku.

Na siłę elektromagnesu mogą również wpływać czynniki zewnętrzne, takie jak temperatura. Wyższe temperatury są zazwyczaj związane ze zmniejszeniem siły elektromagnesu. Ponieważ cewki elektromagnetyczne również nagrzewają się, gdy są zasilane, większość jednostek ma maksymalną stabilną temperaturę, przy której są znamionowe. Temperatura ta zazwyczaj ma wpływ zarówno na temperaturę otoczenia, jak i na wzrost związany z cewką pod napięciem. Po przekroczeniu tej stabilnej temperatury siła elektromagnesu może spaść nawet o 65%.