Ce este un solenoid AC?

Un solenoid AC este un dispozitiv electromagnetic de comutare sau de acționare conceput special pentru a funcționa cu o sursă de alimentare cu curent alternativ (AC). Acești solenoizi sunt, în cele mai multe privințe, similari din punct de vedere fizic cu omologii lor de curent continuu (DC), cu excepția unor valori nominale mai mari ale curentului bobinei principale și a includerii unei bobine de umbrire. Valorile de curent mai ridicate ale bobinelor solenoidelor AC sunt necesare datorită faptului că, pentru orice tensiune dată, solenoizii AC tind să funcționeze la curenți mai mari. Bobina de umbrire servește pentru a preveni „câlcâitul” cauzat de punctul de trecere a tensiunii zero în ciclul AC.

Solenoizii sunt dispozitive electromagnetice simple utilizate pentru a furniza mișcarea de comutare sau de acționare la distanță pentru mecanismele secundare și constau dintr-o bobină de sârmă înfășurată în jurul unui miez izolat, gol. Un piston cu arc este plasat cu un capăt aproape de deschiderea miezului și conectat la mecanismul secundar printr-o legătură la celălalt capăt. Când bobina este alimentată cu un curent electric adecvat, în jurul ei se generează un câmp magnetic puternic. Această forță magnetică atrage pistonul, determinându-l să se miște inteligent în miez împotriva tensiunii arcului, acționând mecanismul secundar în proces. Când curentul este întrerupt la bobină, arcul trage pistonul înapoi în poziția sa neutră și resetează solenoidul.

Câmpul magnetic care furnizează forța necesară pentru a asigura mișcarea de acționare este în fază cu curentul aplicat bobinei. Aceasta înseamnă că există în relație directă cu acel curent și, dacă curentul se reduce, la fel și puterea câmpului și, în consecință, puterea ieșirii solenoidului. În cazul unui solenoid DC, acest fenomen nu pune probleme deoarece curentul furnizat bobinei este de o magnitudine constantă. Totuși, nu același lucru se poate spune despre solenoidul AC, deoarece curentul circulă constant între o tensiune pozitivă de vârf, printr-o tensiune zero până la o tensiune negativă de vârf. Acest ciclu are loc între 50 și 60 de ori pe secundă în sursa medie de curent alternativ.

Când tensiunea se apropie de punctul zero, forța magnetică devine atât de slabă încât arcul pistonului îl trage momentan din miez până când tensiunea urcă din nou dincolo de punctul zero spre valoarea de vârf opusă. Acest lucru face ca pistonul să sară în mod constant sau să „zâlbâie”, deoarece este alternativ eliberat și reangajat. Acest lucru poate cauza uzura excesivă și supraîncălzirea solenoidului și, dacă este lăsat să continue, poate cauza distrugerea eventuală a solenoidului. Pentru a preveni această vibrație, un solenoid AC folosește o bobină suplimentară cunoscută sub numele de bobină de umbrire.

Această bobină creează un câmp magnetic care este defazat cu 90 de grade și puțin mai slab decât cel al bobinei principale. Acest câmp este suficient de puternic pentru a menține pistonul pe loc, deoarece câmpul principal slăbește în apropierea punctului de zero volți, prevenind astfel vibrațiile. Acest lucru înseamnă că un solenoid AC cu rating adecvat poate fi utilizat pe o sursă de curent continuu, dar nu invers. Cu toate acestea, trebuie avut grijă atunci când schimbați solenoizii AC și DC, deoarece bobina de pe un solenoid AC este, în general, evaluată la un curent mai mare decât o bobină DC de tensiune similară pentru a face față curenților de curent alternativ de obicei mai mari.