Průvodce řešením lineárního západkového solenoidu s vysokou silou

Lineární západkový solenoid - OEM řešení od výrobce

Lineární západkový solenoid pro automatizační zařízení

Průmyslový lineární západkový solenoid pro těžké aplikace

Řešení pro vysoce přesné řízení s lineárním západkovým solenoidem

Systém lineárního blokovacího solenoidu s rychlou odezvou

Zobrazuje se snímek 1 z 6

Průvodce přesným řízením lineárního západkového solenoidu WL1253

Lineární západkový solenoid je elektromechanické zařízení schopné udržovat polohu svého pístu (vysouvání/zasouvání) bez použití elektrické energie. Používá se jako lineární západkový solenoid. Západkový typ využívá permanentní magnet k vytvoření blokovacího efektu, na rozdíl od běžných solenoidů, které k udržení polohy vyžadují proud. Okamžitý elektrický impuls přepne stav pístu (mezi dvěma stabilními stavy, např. zachyceno / zachyceno ven). Západkový solenoid poté udrží píst v jeho novém stavu, dokud nedojde k dalšímu impulsu. Lineární západkové solenoidy nespotřebovávají v zachyceném stavu žádnou energii, což je činí užitečnými v zařízeních napájených z baterií.

Získejte bezplatnou nabídku

PDF ke stažení

Přehled produktu s lineárním západkovým solenoidem

Lineární západkové solenoidy jsou relativně malá bistabilní zařízení, která si udržují svůj stav bez potřeby elektřiny. Skládají se z cívky, permanentního magnetu, pístu a pouzdra. Aplikace krátkého proudu (12V pulz po dobu 50 ms) způsobí, že se píst posune na jednu stranu a obrátí polaritu na druhou stranu. Magnet udrží píst v jeho poloze pomocí přídržné síly v gramech až kilogramech v závislosti na modelu solenoidu. Typická délka zdvihu lineárního západkového solenoidu je mezi 3 mm a 15 mm. Tyto solenoidy jsou velmi užitečné v zařízeních napájených z baterií, jako jsou inteligentní zámky a uzavírací ventily pro dodávky plynu do domácností. Absence trvalého proudu je snižuje jejich pravděpodobnost přehřátí a je použitelná v nebezpečných nebo uzavřených prostorách.

Video o lineárním západkovém solenoidu společnosti

Podrobný displej lineárního západkového solenoidu společnosti

Průvodce systémem Smart Control s lineárním západkovým solenoidem

Vysoce účinné řešení lineárního blokovacího solenoidu

Lineární západkový solenoid, řešení pro průmyslovou automatizaci

Vysokorychlostní lineární blokovací solenoid

Lineární západkový solenoid - pokročilé řešení pro řízení pohybu

Kontrolní seznam pro výběr západkového solenoidu

Technický list lineárního západkového solenoidu

vše	Weilong Technology	Číslo modelu	WL1253
Jmenovité napětí (V)	DC 36V	Jmenovitý výkon (W)	30.9 W
Pracovní model	Typ s tlačným a tažným mechanismem	Přídržná síla (N)	3000 XNUMX XNUMX GF
Zdvih (mm)	6 mm na míru	Čas(y) resetu	0.2
Životnost	100 tisíckrát	Osvědčení	CE, RoHS, ISO9001
Materiál	Vynikající magnetická žehlička	Délka přívodního vodiče (mm)	200 MM
Nainstalujte styl	Šroub	Tolerance rozměru	+/- 0.1 mm
Voděodolný	Nevyplněno	izolační třída	B
Hi-Pot test	AC 600V 50/60Hz 2 s	Tlačná síla	600 g
Pracovní teplota	-10 ° C 100 ° C	Pracovní cyklus	1-100%
Hloubka závitu (mm)	/	Platba Term	TT nebo LC na viděnou
Ukázka objednávky	Ano	Záruka	1 Rok
MOQ	1000 ks	dodávka Schopnost	5000 ks týdně
Čas Doručení	30 dny	Port of Loading	Shenzhen

Princip fungování lineárního západkového solenoidu

Lineární západkový solenoid se skládá z elektromagnetu a permanentního magnetu. Pokud je permanentní magnet statický, drží feromagnetický píst ve vysunuté nebo zasunuté poloze, aniž by na něj byl přiveden elektrický proud. Aplikace stejnosměrného impulsu s odpovídající polaritou povede k vytvoření dodatečného magnetického pole kolem pístu. Pokud aplikovaný proud vytvoří magnetické pole, které působí proti poli vytvořenému magnetem, pak se jeho přídržná síla vynuluje a píst se pohybuje protichůdnou mechanickou silou, jako je pružina. V opačném případě zpětný proud zesílí magnetické pole a zatáhne píst do jiné polohy, která bude po dosažení nového bodu zastavení magnetem držena. Elektrický proud lze nyní vypnout a zůstane zablokován v konečné poloze, dokud nebude přiveden další proud.

Hlavní vlastnosti lineárního západkového solenoidu

Charakteristiky lineárního západkového solenoidu jsou: bistabilní provoz, nulová spotřeba energie v západkovém stavu a snížené zahřívání. Díky vnitřním permanentním magnetům je přídržná síla relativně vyšší v porovnání s jejich velikostí. Tyto solenoidy reagují rychle a jsou bistabilní z hlediska provozu (mohou fungovat oběma způsoby). Lineární západkové solenoidy obvykle pracují při nízkých stejnosměrných proudech (3 V až 24 V), protože jsou navrženy pro provoz s vysokým pracovním cyklem díky krátké době trvání impulsu. Mezi další vlastnosti patří kompaktní konstrukce, magnetické stínění a možnost provozu na baterii.

Jak se vyhnout běžným chybám při lineárním blokování solenoidu na začátku návrhu

1) Režim konstantního výkonu. Pulzujte solenoid pouze po dobu 20–100 ms. Cívka se přehřeje a spálí kvůli nadměrnému ztrátovému výkonu.

2) Nesprávná polarizace cívky. H-můstky jsou pro lineární západkové solenoidy povinné, protože běžné tranzistory umožňují napájení pouze v jednom směru. Opačná polarita vstupního proudu způsobí, že se píst vrátí do původní polohy.

3) Zapomeňte na zpětnou elektromotorickou sílu. Jakmile je puls dokončen, kolaps magnetického pole vytvoří překmit a napěťový špičku na cívce. Přidejte flyback diody nebo Zenerovy diody v páru.

4) Stav přetížení. Maximální přídržná síla poskytovaná magnetem má svá omezení. Nepokoušejte se aplikovat zatížení, které překračuje specifikovanou maximální hodnotu, a přidejte mechanickou zarážku pro případ nadměrného zatížení.

5) Slabá kapacita baterie. Náběhový proud může dosáhnout až 1–2 ampérů i při 12 V. Zkontrolujte, zda baterie poskytuje dostatečnou kapacitu a nevybíjí se při špičkovém proudovém zatížení.

6) Instalace ve feromagnetickém prostředí. Ocelové díly v blízkosti mohou rušit magnetické indukční čáry a snižovat přídržnou sílu o polovinu nebo více. Neinstalujte západkové solenoidy v blízkosti železných materiálů (nejlépe mosaz, hliník).

7) Ignorování účinků demagnetizace. Opakované pulzy, obrácená polarizace nebo přehřátí mohou nakonec demagnetizovat vnitřní magnety. Udržujte šířku pulzu a cívky v mezích specifikací a nízkou okolní teplotu.

Lineární západkový solenoid pro průmyslové použití

Energeticky úsporná povaha západkových solenoidů umožňuje jejich použití v různých zařízeních a průmyslových odvětvích. Lineární západkové solenoidy se používají v inteligentních měřicích zařízeních (vodoměry/plynoměry) jako automatické uzavírací ventily (jeden impuls zastaví průtok, druhý jej obnoví), kde mohou běžet na baterie po celé roky. Používají se v systémech domácí automatizace ovládajících elektronické dveřní zámky a pohony oken, které si udržují svůj stav i bez napájení. Lineární západkové solenoidy se používají v přenosných zdravotnických zařízeních, jako jsou infuzní přístroje a ventilátory, k řízení průtoku kapaliny/vzduchu, aniž by se vybily baterie. V automobilovém průmyslu se tyto solenoidy používají v zámcích nabíjecích portů elektromobilů, mechanismech otevírání zavazadlového prostoru a blokování voličů řazení. Lineární západkové solenoidy nacházejí široké uplatnění ve výrobním průmyslu jako nouzové zámky pro zařízení nebo stroje. Patří sem zařízení, jako jsou elektronické trezorové zámky, systémy kontroly přístupu na bázi čipových karet a výdejní automaty. „Nízká spotřeba energie je činí užitečnými v zemědělství pro zavlažování nebo solární energie. Lineární západkové solenoidy se používají v hračkách a hobby vybavení. Lineární západkové solenoidy nacházejí široké uplatnění jako elektrické otevírače dveří a počítače mincí. Nepřehřívají se jako běžné solenoidy, takže je lze použít v uzavřených prostorech (podvodní ventily). Díky schopnosti udržet si svou polohu jsou užitečné pro systémy zabezpečené proti selhání, které vyžadují, aby poslední příkaz zůstal zachován i po výpadku napájení. Právě tato vlastnost činí lineární západkové solenoidy vhodnými pro technologie internetu věcí a senzorů.“

Proč jsou lineární západkové solenoidy tak populární?

Rostoucí poptávka po energeticky úsporných aktuátorech v důsledku boomu internetu věcí a globálních energetických obav vysvětluje rostoucí popularitu lineárních západkových solenoidů. Miliardy chytrých zařízení napájených z baterií pro zemědělství, ropný/plynárenský průmysl a systémy domácí automatizace vyžadují aktuátory, které jim umožní změnit stav a zapamatovat si ho. Obvyklé solenoidy vybijí baterie během několika hodin. Západkový solenoid vydrží roky při provozu pouze na dvě AA baterie. Navíc se během udržovacího stavu negeneruje žádné teplo, což znamená, že tyto solenoidy lze s jistotou instalovat do plastových a nevýbušných kontejnerů. Solární dálkové monitorování je dalším rozvíjejícím se trhem, který požaduje energeticky úsporné aktuátory. Moderní obvody západkových budičů jsou cenově dostupnější a kompaktnější, takže se snižuje úroveň složitosti. V současné době jsou komerčně dostupné utěsněné levné západkové solenoidy, které se používají ve spotřební elektronice, jako jsou chytré západky pro skříně a robotické hračky. Bezpečná mechanická paměť západkových solenoidů je dalším užitečným prodejním argumentem v průmyslu domácí automatizace a automobilového průmyslu. Stručně řečeno, splňují tři základní kritéria současné elektroniky: účinnost, kompaktnost, inteligenci.

Výhody a nevýhody lineárního západkového solenoidu

Výhoda lineárního západkového solenoidu

Nulová spotřeba energie v pohotovostním režimu – po zapnutí solenoid nespotřebovává žádnou energii, a proto je ideální pro systémy napájené z baterií a energetické sběrače.

Žádné odvody tepla – nízký provoz umožňuje použití v kompletně utěsněných a nevýbušných aplikacích.

Bezpečná mechanická paměť – po odjištění se poloha pístu zapamatuje i při výpadku napájení, k udržení polohy ventilu není potřeba záložní baterie.

Kompaktní design – malý půdorys s výkonnými magnety zajišťujícími silné uchycení bez navíjení.

Vysoká životnost díky nízkému pracovnímu cyklu – krátké pulzy minimalizují namáhání cívky a jiskření mezi kontakty.

Nevýhoda lineárního západkového solenoidu

Vyžaduje obousměrný systém řízení. Jednoduché tranzistory nebudou stačit. Další složitost s budičem H-můstku nebo reléovým modulem.

Menší tažná síla ve srovnání se standardními solenoidy. Zajišťovací zařízení jsou slabší, protože permanentní magnet se během pulzu brání pohybu.

Nevhodné pro provoz s rychlým pulzováním. Normální solenoidy fungují lépe, pokud se přepínají každou sekundu. Rychlé přepínání magnety demagnetizuje a v případě častého přepínání je přehřívá.

Citlivé na vnější magnetická pole. Silný magnet nebo nadměrný proud v blízkosti permanentní magnet demagnetizují.

Přídržná síla je pevně daná. Nelze ji upravit snížením proudu (protože žádný není) a je definována magnetickou silou permanentního magnetu.

Řešení problémů s lineárním západkovým solenoidem

Solenoid se nezajistí (pohybuje se, ale nezůstane na místě)

Příčina: Příliš krátká šířka impulsu. Demagnetizace vlivem vysokých teplot a/nebo nárazů.

Řešení: Zvyšte šířku impulsu na 50–100 ms. Vyměňte solenoid, pokud je magnet poškozen teplem (>120 °C).

Solenoid se během pulzu vůbec nepohybuje

Příčina: Zkratovaná cívka solenoidu, mechanické váznutí v důsledku nečistot v pístu nebo přerušený obvod budiče.

Řešení: Zkontrolujte odpor cívky multimetrem – pokud je nekonečný, je vodič přerušený. Vyčistěte vnitřní povrchy otvoru pístu isopropylalkoholem. Zkontrolujte napětí budiče H-můstku pomocí osciloskopu.

Přerušované přisávání (zejména jednosměrné)

Příčina: Asymetrická polarita, nedostatečný pulzní proud nebo rušení.

Řešení: Zajistěte, aby kladná polarita přitahovala píst do solenoidu, zatímco záporná jej tlačila ven a naopak. Nainstalujte kondenzátor s nízkým ESR poblíž cívky, abyste stabilizovali výstupní napětí nebo zkrátili dobu náběhu impulsu.

Solenoid se zajistí, ale při mírném zatížení se odemkne.

Příčina: Externí zatížení překračuje magnetické pole permanentního magnetu nebo železného/magnetického materiálu použitého k montáži solenoidu.

Řešení: Pořiďte si silnější solenoid. Vyměňte feromagnetické montážní šrouby za mosazné/hliníkové.

Solenoid se zahřívá i při pulzování

Příčina: Závada MCU udržuje tranzistor neustále ve vedení, nebo je šířka impulsu chybně definována v sekundách místo milisekund.

Řešení: Zkontrolujte programovací kód, zda je výstupní impuls ihned po aktivaci deaktivován. Zvažte přidání hardwarového watchdogu, který vypne napájení po 200 milisekundách.

Nejčastější dotazy k lineárnímu západkovému solenoidu

1. Jak se liší západkové solenoidy od běžných?

Zatímco běžný typ vyžaduje nepřetržitý průtok proudu, aby píst udržel na místě, západková verze vyžaduje pouze impuls k uzamčení pístu v aktivované poloze pomocí magnetické síly. Běžné solenoidy se po odpojení napájení automaticky vrátí do neutrální polohy díky své přirozené pružnosti, s pomocí vratné pružiny. Západkové verze to dělají automaticky pomocí vestavěných magnetů, které vyvíjejí přídržnou sílu bez spotřeby elektřiny.

2. Záleží na polaritě u západkových solenoidů?

Ano, na polaritě skutečně záleží. Zajišťovací solenoidy jsou bipolární, což znamená, že tok proudu může uvnitř cívky vytvořit dodatečné magnetické pole, které přitahuje píst k sobě s polem vytvářeným magnety a udržuje ho v zajištěné poloze. Pro odemčení je třeba aplikovat impuls s obrácenou polaritou, aby se zrušilo pole permanentního magnetu, načež se píst v důsledku mechanické pružnosti vrátí do své neutrální polohy.

3. Proč bych měl v aplikaci s aretačním solenoidem používat externí rezistor?

Některé západkové solenoidy vyžadují použití externího rezistoru pro řízení demagnetizačního proudu potřebného k odemčení zařízení. Po aplikaci zpětného impulsu se cívka i rezistor stanou součástí obvodu a vedou proud. To umožňuje spolehlivě vyvážit síly mezi cívkou a magnetem. Podrobnosti naleznete v technických specifikacích konkrétního zařízení.

4. Mohu dodávat trvalé napětí do mého západkového solenoidu?

Samozřejmě byste neměli dodávat trvalé napájení k aretačnímu solenoidu. Jsou určeny pro pulzy až do 100 milisekund. Izolace a vodič cívky jsou optimalizovány pro přerušovaný provoz. Trvalý proud se rychle přehřeje a zničí cívku. Účelem těchto solenoidů je udržet polohu bez plýtvání energií.

5. Jaké jsou hlavní výhody západkových solenoidů?

Existují čtyři klíčové vlastnosti, které odlišují západkové solenoidy od ostatních typů: k udržení polohy nepotřebují žádný proud, v klidovém režimu neprodukují žádné teplo a poskytují mechanickou paměť bez poruchy. Díky těmto vlastnostem jsou západkové solenoidy ideální pro zařízení napájená bateriemi a utěsněná pouzdra.

6. Jaká je životnost lineárních západkových solenoidů?

Očekávaná životnost se pohybuje od 200 000 do více než 5 milionů cyklů v závislosti na značce solenoidu. Ve skutečnosti však životnost závisí na různých faktorech, včetně bočního zatížení, frekvence pulzů, podmínek prostředí (jako je teplota nebo vlhkost) a elektrických parametrů. Doporučuje se provést testy za vašich specifických provozních podmínek.

7. Jaká jsou montážní opatření pro západkový solenoid?

Montážní materiál by měl být vždy zvolen vhodný pro konkrétní aplikaci. Delší montážní šrouby mohou snadno poškodit vnitřní zapojení cívky. Mějte také na paměti, že magnetické montážní šrouby a blízké kovové desky mohou odklonit čáry magnetického magnetického toku a výrazně snížit přídržnou sílu solenoidu –

8. Existují různé typy západkových solenoidů?

Existují dvě hlavní konstrukce. V jednosměrné konstrukci s uchycením magnety drží píst pouze v zatažené poloze, zatímco opačná poloha vyžaduje vratnou pružinu. Bistabilní západkové solenoidy mají permanentní magnety a dvě cívky/pólové nástavce, které drží píst v kterékoli poloze bez jakékoli pružiny.

Jak vybrat lineární západkový solenoid?

Pro správný výběr lineárního západkového solenoidu zvažte následující vlastnosti:

1 Síla a zdvih.

Nejprve určete maximální přídržnou sílu (množství síly potřebné k posunutí pístu proti vnějšímu zatížení) a zdvih (vzdálenost, kterou píst posune). Přídržná síla solenoidu s magnetem je obvykle uvedena. Ujistěte se, že překračuje maximální zatížení v nejhorším případě s 30% rezervou. Co se týče zdvihu, typické lineární západkové solenoidy nabízejí zdvih mezi 2 mm a 10 mm. Delší zdvih snižuje přídržnou sílu.

2 Elektrické parametry

Určete napětí (typické hodnoty jsou 6 V, 12 V a 24 V DC) a dobu trvání pulzu, kterou si můžete dovolit (30–100 ms). Budete muset dodat dostatečný počet wattsekund, abyste překonali přídržnou sílu magnetu. Čím častěji pulzujete solenoid, tím vyšší je jeho spotřeba energie a rychleji se vyhoří. Musíte vypočítat odpor cívky a špičkový proud, který je třeba překonat. Odpor cívky lze vypočítat na základě spotřebovaného výkonu. Zkontrolujte spotřebu energie vašich budicích obvodů (H-můstek nebo kontakty relé).

3. Fyzikální vlastnosti.

Změřte prostor dostupný pro instalaci. Větší velikost znamená větší dostupnou sílu. Určete, jak plánujete solenoid namontovat. Gravitace může procesu držení napomáhat nebo bránit. Některé solenoidy obsahují vnitřní vratnou pružinu, a jsou tedy monostabilní. Bistabilní solenoidy nepotřebují žádný odpor od vnějších pružin pro svůj pohyb.

4. Parametry prostředí.

V případě, že je solenoid vystaven vlhkosti nebo venkovním podmínkám, zvolte vodotěsné modely nebo modely s krytím IP. Permanentní magnety trpí sníženou účinností při stoupání teploty (neodym ztrácí svou sílu kolem 80 °C). Pokud je prostředí vystaveno vibracím, zkontrolujte, zda se píst v důsledku nárazu nemůže uvolnit ze zajištěné polohy.

5. Obvod pohonu.

Lineární západkový solenoid vyžaduje obousměrný proudový pohon (pro odemčení západky obrácená polarita). Pro dosažení požadovaného efektu použijte buď H-můstek, nebo relé s dvojitým kontaktem. Pro snížení napěťových špiček nezapomeňte přidat diody flyback. – Nikdy neprovádějte stejnosměrný proud západkovými cívkami, protože by to cívky zničilo, jelikož solenoid nebyl navržen tak, aby rozptyloval výkon při stejnosměrném proudu.

6 Mechanická životnost (100 000 cyklů).

Nezapomeňte si ověřit mechanickou životnost v dokumentaci k produktu. Rychlé pulzování by mohlo poškodit permanentní magnet a zkrátit jeho efektivní životnost. V takovém případě by se měly použít běžné (nearetační) solenoidy.