Cewka, obwód magnetyczny i część ruchoma.

Siłownik elektromagnetyczny wykorzystuje cewkę do wytworzenia pola magnetycznego i przemieszczenia rdzenia ruchomego lub zwory. Sprężyna albo inna siła może cofnąć mechanizm po odłączeniu zasilania cewki.

Słowo solenoid może oznaczać samą cewkę lub cały elektromagnetyczny element wykonawczy. Zawór elektromagnetyczny łączy uruchamianie elektromagnetyczne z mechanizmem zaworu.

Prześledź prosty siłownik z powrotem sprężynowym.

Cewka bez zasilania: sprężyna cofa ruchomy rdzeń

Cewka bez zasilania: sprężyna cofa ruchomy rdzeńPrzekrój elektromagnesu ze sprężyną powrotną. Rdzeń ruchomy przesuwa się ku stałemu biegunowi magnetycznemu po zasileniu cewki; sprężyna przywraca większą szczelinę powietrzną po odłączeniu zasilania.CewkaRuchomy rdzeńNieruchomy biegunSprężyna powrotna w szczelinie powietrznejPowrót sprężynowy

Cewka zasilana: rdzeń ruchomy przyciągany do bieguna

Cewka zasilana: rdzeń ruchomy przyciągany do biegunaPrzekrój elektromagnesu ze sprężyną powrotną. Rdzeń ruchomy przesuwa się ku stałemu biegunowi magnetycznemu po zasileniu cewki; sprężyna przywraca większą szczelinę powietrzną po odłączeniu zasilania.CewkaRuchomy rdzeńNieruchomy biegunSprężyna powrotna w szczelinie powietrznejPrzyciąganie magnetyczne
  1. Cewka: prąd wytwarza pole magnetyczne. Uzwojenie otacza otwór; dwa pomarańczowe pasma to górna i dolna część tej samej cewki w tym przekroju.
  2. Ruchomy rdzeń i nieruchomy biegun: przyciąganie przesuwa ruchomy element żelazny ku nieruchomemu biegunowi, zmniejszając szczelinę powietrzną i ściskając sprężynę powrotną.
  3. Powrót: usunięcie prądu cewki pozwala sprężynie przywrócić ten element wykonawczy bez podtrzymania do położenia spoczynkowego. Połączony zawór lub mechanizm określa skutek tego ruchu.
Koncepcyjny przekrój osiowy siłownika ze sprężyną powrotną. Pominięto obudowę magnetyczną i prowadniki; szczelina powietrzna i ruch są wyolbrzymione. Pokazuje uruchamianie, a nie kompletny zawór lub drogę przepływu hydraulicznego.

Ruch zmienia stan zaworu.

W jednym z zaworów bezpośredniego działania, normalnie zamkniętym, nurnik odsuwa uszczelkę od gniazda po zasileniu. Konstrukcja normalnie otwarta może natomiast zamykać się po zasileniu.

Inne konstrukcje wykorzystują mały stopień pilotowy do sterowania większą drogą przepływu. „Cewka zasilona” nie zawsze oznacza „zawór otwarty”, a sam ruch zaworu nie wytwarza ciśnienia hydraulicznego.

Polecenie elektryczne to jeden z elementów uzyskanego działania.

Polecenie dla zaworu dźwigu hydraulicznego

Sterownik zasila cewkę; siłownik elektromagnetyczny oddziałuje na zawór; zawór zmienia drogę przepływu cieczy. Rzeczywisty ruch zależy też od obwodu hydraulicznego i stanu mechanicznego.

Dlatego sam prawidłowy sygnał elektryczny nie dowodzi, że zawór lub dźwig zareagował poprawnie. Dalsze lekcje hydrauliki powiążą zawory z pompami, ciśnieniem i przepływem.

Cewki są projektowane do określonych warunków.

Znaczenie mają napięcie znamionowe, praca AC lub DC, temperatura i cykl pracy. Niektóre elementy wykonawcze zaprojektowano do ciągłego zasilania, inne do pracy przerywanej.

Elektromagnesy proporcjonalne umożliwiają kontrolowany ruch lub siłę w pewnym zakresie. Wymagają przewidzianej elektroniki sterującej i nie są po prostu zwykłymi cewkami włącz/wyłącz z dowolnie przyłożonym napięciem.

Bliższe spojrzenie

Siła siłownika zmienia się wraz z obwodem magnetycznym, prądem i szczeliną powietrzną. Na działanie wpływają także nagrzewanie oraz siły sprężyny lub cieczy. Słyszalne kliknięcie świadczy o pewnym ruchu, nie dowodzi pełnego skoku ani zamierzonego przepływu.

Sprawdź swoją wiedzę

Czy zasilenie każdego zaworu elektromagnetycznego otwiera jego drogę przepływu?

Pokaż wyjaśnienie

Nie. Zawór normalnie otwarty może zamykać się po zasileniu, a układy sterowane pilotowo mogą być bardziej złożone. Wynik określa funkcja zaworu.

Dalsza lektura.

Lektura opcjonalna, pozwalająca dokładniej zgłębić tę lekcję.

  • Bürkert: elektromagnesy w działaniu zaworów

    Przeczytaj sekcje definicji i działania dotyczące cewki, rdzenia ruchomego i sprężyny powrotnej. Porównaj zawory normalnie otwarte i normalnie zamknięte; zasilenie elektromagnesu nie zawsze otwiera drogę przepływu.