Rotační solenoidový aktuátor stejnosměrného proudu

Rotační solenoidový pohon WL 0623 pro automatizační systémy

Zobrazuje se snímek 1 z 6

Průvodce aplikací rotačního solenoidu WL0623

Rotační solenoid pracuje na principu elektromagnetické síly. To znamená, že elektrický proud procházející cívkou vytváří magnetické pole, které následně otáčí kotvou a tím i hřídelí rotačního aktuátoru. Použití magnetické síly při provozu rotačního aktuátoru snižuje tření v pohyblivých částech zařízení, čímž se prodlužuje životnost pohyblivých částí a snižuje se tak frekvence jejich výměn v automatizovaných systémech.

Velikost a frekvenci elektrického proudu můžete upravit pro řízení rychlosti otáčení rotačního aktuátoru. Zvýšení velikosti elektrického proudu zvyšuje magnetické pole, což následně zvyšuje rychlost otáčení rotačního aktuátoru, takže je vhodný pro úkoly, které vyžadují rychlé dokončení, jako je třídění. Naopak snížení elektrického proudu snižuje rychlost otáčení rotačního aktuátoru, takže je vhodný pro úkoly, které vyžadují přesné ovládání rychlosti otáčení, jako je řízení pohybu robotického ramene v průmyslovém prostředí.

Klíčové vlastnosti rotačního solenoidu

Rotační solenoid přeměňuje elektrickou energii na velmi přesný úhlový pohyb, obvykle v pevných úhlech, jako je 25°, 45° nebo 90°. Reaguje rychle, je velmi opakovatelný a lze jej spolehlivě polohovat bez nutnosti složitých spojovacích prvků. Je malý a pevný, což ho činí skvělým pro aplikace s omezeným prostorem. Rotační solenoid může pracovat v obousměrném režimu nebo v režimu s vratnou pružinou, což dává konstruktérům více možností. Díky své jednoduché konstrukci nevyžaduje mnoho údržby a vydrží dlouho. Poskytuje také konzistentní točivý moment a lze u něj měnit napětí, úhel zdvihu a pracovní cyklus. Díky tomu je ideální pro automatizaci, zamykací systémy a systémy přesného řízení.

Získejte bezplatnou nabídku

PDF ke stažení

Rotační solenoid pro aplikaci třídicího stroje

Charakteristiky rotačních aktuátorů
1.1 Princip elektromagnetického řízení

Princip pohonu rotačních aktuátorů je založen na elektromagnetické síle. Když elektromagnetickou cívkou prochází proud, vzniká mezi pístem a magnetickým obvodem magnetické pole. Interakce mezi kotvou a elektromagnetickým polem způsobuje krouticí moment, který otáčí aktuátorem.

Tento princip elektromagnetického pohonu způsobuje snížené tření mezi mechanickými částmi aktuátoru ve srovnání s převodovým systémem nebo mechanickým táhlem. Rotační aktuátor má díky sníženému tření mezi mechanickými částmi dlouhou životnost. Aktuátor může fungovat nepřetržitě po dlouhou dobu bez nutnosti výměny mechanických součástí, které jsou obvykle náchylné k tření.

Rychlost otáčení rotačního aktuátoru lze také ovládat nastavením velikosti proudu a frekvence proudu. Velikost proudu určuje rychlost otáčení aktuátoru. Zvýšení velikosti proudu způsobí, že se aktuátor otáčí rychleji, zatímco snížení velikosti proudu způsobí, že se aktuátor otáčí pomaleji.

1.2 Možnost přesného ovládání úhlu

Rotační aktuátor má vysokou úroveň přesnosti díky své schopnosti přesně řídit úhel natočení. Aktuátor je schopen se otočit o daný úhel nastavením množství proudu procházejícího do elektromagnetické cívky.

Pokročilé rotační aktuátory jsou vybaveny úhlovými zpětnovazebními zařízeními, která pomáhají monitorovat úhel natočení aktuátoru. Úhlová zpětnovazební zařízení využívají úhel natočení k přenosu řídicího signálu do řídicího systému aktuátoru. Řídicí systém využívá zpětnou vazbu k řízení množství proudu procházejícího do elektromagnetické cívky, čímž se zvyšuje přesnost aktuátoru.

1.3 Rychlá dynamická odezva

Rotační aktuátory poskytují rychlou odezvu díky okamžité změně magnetického pole, když je cívka pod napětím nebo bez napětí. To umožňuje kotvě spustit, zastavit nebo změnit směr otáčení během několika milisekund, a tím reagovat v reálném čase.

Tato rychlá odezva je obzvláště výhodná u vysokorychlostních výrobních linek, kde je snímána poloha nebo klasifikace produktu a okamžitě aktivována rotačními aktuátory pro třídění, uzavírání nebo přepínání produktů.

Doba odezvy je v řádu milisekund a závisí na indukčnosti cívky, mechanickém zatížení a technologii pohonu. Optimalizovaná konstrukce cívky a použití vysoce účinné technologie pohonu mohou dále zvýšit rychlost dynamické odezvy.

1.4 Kompaktní a integrovatelná struktura

Rotační solenoid má kompaktní strukturu, která se skládá z cívky, magnetického jádra, kotvy, vratné pružiny (pokud je to nutné) a rotujícího hřídele. Tato kompaktní konstrukce je výhodná v systémech s omezeným prostorem, kde je kompaktnost klíčovým požadavkem.

Kompaktní konstrukce rotačního solenoidu umožňuje snadnou integraci do složitých automatizačních systémů, aniž by to významně ovlivnilo velikost a složitost struktury systému.

1.5 Vysoká spolehlivost a provozní stabilita

Rotační pohon je vysoce spolehlivý a má za vhodných provozních podmínek dlouhou životnost. Rotační pohon má jednoduchou elektromagnetickou strukturu, která ve srovnání s konvenčními mechanickými pohonnými systémy snižuje počet pohyblivých částí.

Spolehlivost lze dále zlepšit začleněním konstrukčních opatření, jako je pouzdro cívky odolné proti vlhkosti, materiály kotvy a jádra odolné proti korozi, prachotěsné těsnění a tepelná ochrana. Výše uvedená vylepšení umožňují rotačním pohonům spolehlivě fungovat mimo jiné v náročných průmyslových prostředích, zařízeních pro monitorování životního prostředí a lékařských aplikacích.

Rotační solenoid WL0623 pro balicí a třídicí stroje

kompaktní rotační solenoid Funkce a průvodce nákupem

WL 0623 Vysoce výkonný rotační solenoidový aktuátor

Rotační solenoidový aktuátor WL 0623 – rychlá odezva, vysoká opakovatelnost

Rotační solenoidový aktuátor WL 0623 pro lékařské a laboratorní vybavení

Specifikace rotačního solenoidu Kuhnke

značka	Weilong Technology	Číslo modelu	0623 WL
Jmenovité napětí (V)	DC 12V, 18V nebo 24V	Jmenovitý výkon (W)	20–50 W
Pracovní model	Rotace	Přídržná síla (N)	0.1 – 0.4 Nm
Úhel natočení	Od 25, 45 stupňů	Pracovní povinnost	10 nebo 25%
Životnost	500 tisíckrát	Osvědčení	CE, ROHS, ISO9001
Materiál	Pouzdro z uhlíkové oceli	Délka přívodního vodiče (mm)	200
Nainstalujte styl	šroub	Tolerance rozměru	+/- 0.1 mm
Voděodolný	Nevyplněno	izolační třída	B
Hi-Pot test	AC 600V 50/60Hz 2 s	Nebuzděná přídržná síla	0
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 PCS	dodávka Schopnost	5000 ks týdně
Čas Doručení	30 dny	Port of Loading	Shenzhen

Datový list (typické specifikace)

Napětí: 12V DC nebo 24V DC.

Spotřeba energie: 15 – 70 W.

Utahovací moment: 0.15 – 0.4 Nm ≈ 20-55 oz-in.

Úhel natočení: 25°, 45°°.

Doba odezvy: 15–30 ms.

Pracovní cyklus: Přerušovaný provoz je standardní, obvykle omezen na 25 %.

Provozní teplota: -10°C až +50°C.

Typ hřídele: D-tvarovaný nebo plochý, průměr 4-6 mm.

Očekávaná životnost: 1–5 milionů cyklů.

Hmotnost: 150-300 gramů.

WL0623 Rotační solenoid pro průmyslové použití

Rotační solenoid se vyznačuje rychlou odezvou a přesným ovládáním úhlů, díky čemuž se tento aktuátor stal nezbytným nástrojem pro mnoho průmyslových odvětví. Rotační solenoid může ovládat uvolňování produktů v prodejních automatech a třídicích branách balíků. Dalším důležitým využitím je ovládání ventilů, konkrétně čtvrtotáčkové ovládání kuličky. Jeho použití při kontrole vzorků a uvolňování zámků pro zdravotnické zařízení může být prospěšné. Rotační solenoid lze také využít v kancelářské automatizaci, jako je ovládání tiskáren a přesměrovávačů dokumentů. Rotační solenoid se uplatňuje v bezpečnostních systémech, konkrétně v elektronických zámcích, a v textilních strojích, jako je ovládání příze a stříhání nití, a může být prospěšný. Jeho schopnost okamžitého otáčení může být výhodná, zejména tam, kde je nutné ovládání „zapnuto/vypnuto“.

Výhody a nevýhody rotačního solenoidu WL 0623.

Výhody rotačního solenoidu.

1: Přesné ovládání:

Může řídit jak změnu úhlu, tak i rychlost otáčení. Například některé stroje s přesným řízením používají rotační aktuátor k třídění předmětů v přesných úhlech a místech. Rotaci kotvy můžete přesně řídit nastavením intenzity a směru proudu. Stroj například dokáže umístit elektrické součástky do správné nádoby, pokud jsou součástky malé.

2: Rychlá odpověď:

Rotační solenoid se vyznačuje rychlou odezvou. Například stroj dokáže pomocí senzoru na vysokorychlostním třídicím stroji vidět tříděné objekty a proces spustit a dokončit v krátkém čase. To je v dané aplikaci velmi užitečné, protože stroj dokáže splnit potřeby dané aplikace.

3: Velmi spolehlivý:

Konstrukce je relativně jednoduchá a při běžné údržbě spolehlivá. To znamená, že je nepravděpodobné, že by se stroj porouchal nebo opotřeboval tak rychle jako některé jiné složité mechanické převodové systémy, a v důsledku toho má stroj méně problémů s prostoji.

4: Výběrové body a pracovní parametry

Požadavky na točivý moment: Když je stroj v provozu, intenzita proudu je ovlivněna intenzitou a velikostí tříděných předmětů a rychlostí, s jakou mají být předměty tříděny. Například pokud má stroj třídit velké a těžké předměty, musí používat rotační aktuátor s vysokou intenzitou proudu, aby bylo zajištěno, že předměty budou bez problémů tříděny na přesné místo.

5: Rozsah úhlů natočení:

Různé třídicí úkoly mohou vyžadovat různé úhly natočení. Některé úkoly mohou vyžadovat malé úhly natočení, například při přesunu zboží z jednoho pásu na druhý pás umístěný vedle něj. Některé úkoly mohou vyžadovat větší úhly natočení při přesunu zboží z hlavního pásu do krabice umístěné od pásu dále. Volba aktuátoru je proto třeba provést na základě rozsahu úhlů natočení.

6: Provozní frekvence:

Dalším faktorem, který je třeba zvážit při výběru rotačního solenoidu, je frekvence provozu třídicího stroje. Pokud má stroj pracovat s vysokou frekvencí, je třeba vybrat aktuátor na základě jeho schopnosti pracovat s vysokou frekvencí, aby v třídicím stroji vydržel dlouho a dobře fungoval. Například automatizovaná továrna na třídění potravin by mohla třídit desítky jídel každou minutu. Z tohoto důvodu se aktuátor musí otáčet s vysokou frekvencí.

Jak se starat o každodenní provoz rotačního solenoidu a řešit typické problémy

2.1: Pravidelná kontrola:

Pravidelně kontrolujte cívku aktuátoru, zda není zkratovaná nebo přerušená, a to pomocí speciálních přístrojů, jako je multimetr a podobně. Zkontrolujte také, zda není uvolněné spojení kotvy a hřídele aktuátoru, protože to může ovlivnit úhel natočení aktuátoru.

2.2: Čištění:

Je nezbytné zajistit, aby byl povrch aktuátoru čistý, aby se zabránilo vniknutí prachu a dalších materiálů do rotačního solenoidu a ovlivnění jeho funkčnosti. Čištění by mělo být intenzivnější, zejména v oblastech, kde třídění probíhá v náročných podmínkách, například v dolech s vysokou prašností.

2.3 Problémy a jejich řešení, které se vyskytují často

Nedostatečné sání: Pokud není dostatečné sání, může to být způsobeno rotačním pohonem, což může být způsobeno řadou věcí, například starou cívkou, příliš nízkým napětím atd. Pokud je cívka stará, je třeba ji vyměnit. Pokud je napětí příliš nízké, zkontrolujte systém a zvyšte ho.

2.4 Nepružná rotace:

Pokud se něco zasekne mezi kotvou a jádrem nebo pokud je hřídel zrezivělá, nebude se plynule otáčet. V tuto chvíli je něco zaseknuté mezi kotvou a jádrem a hřídel je zrezivělá, takže se neotáčí plynule. To by se dalo opravit vyčištěním zaseknutého předmětu a promazáním zrezivělé hřídele.

Nejčastější dotazy k rotačnímu solenoidu WL0623

Otázka: Mohu změnit rychlost otáčení rotačního solenoidu?

A: Ne tak docela. Je určen pro rychlý „mžikový“ chod. Rychlost je do značné míry určena jeho magnetickou konstrukcí a pružinou. Můžete ho značně zpomalit pomocí pulzně šířkové modulace (PWM), ale bude mít mnohem nižší točivý moment a pravděpodobně se přehřeje.

Otázka: Jaký je rozdíl mezi nepřetržitým a přerušovaným pracovním cyklem?

A: Přerušovaný provoz rotačního solenoidu (například 25 %) znamená, že rotační solenoid by měl být zapnutý pouze po čtvrtinu nastaveného časového úseku (například 15 sekund zapnutý a 45 sekund vypnutý), aby se zabránilo přehřátí. Typy s nepřetržitým provozem jsou určeny k nepřetržitému napájení, ale obvykle neposkytují tak velký točivý moment.

Otázka: Jak mám připojit flyback diodu?

A: Dioda flyback je zapojena paralelně s cívkou solenoidu. Katoda (konec s páskem) je připojena ke kladnému pólu a anoda k zápornému/uzemňovacímu pólu. Tím se eliminuje napěťový skok, když je cívka bez napětí.

Otázka: Lze jej instalovat ve svislé poloze?

A: Obecně řečeno, u rotačního solenoidu nezáleží na tom, jak je nainstalován. Stačí se ujistit, že vratná pružina rotačního solenoidu je dostatečně pevná, aby při návratu zvedla vše, k čemu je připevněn.

Otázka: Můj rotační solenoid se velmi rychle zahřeje. Je to špatné?

A: Určité zahřívání je normální, ale pokud se příliš zahřeje, může to být špatné. Zkontrolujte následující:

1) Používáš ho příliš často?

2) Je napětí správné?

3) Nezpůsobuje zátěž jeho zastavení a/nebo uvíznutí?

4) Je odpor uvnitř cívky takový, jaký by měl být (tj. žádné slepené dráty uvnitř cívky)?

Jak vybrat správný rotační solenoid pro určité použití

Pro výběr správného rotačního aktuátoru pro konkrétní použití je důležité posoudit mechanické zatížení, provozní podmínky, přesnost řízení, podmínky napájení a náklady na vlastnictví. Následující technické faktory poskytují systematický přístup k výběru aktuátoru.

1. Potřebný krouticí moment a charakteristiky zatížení rotačního solenoidu

Prvním krokem při výběru aktuátoru je výpočet požadovaného krouticího momentu a zajištění toho, aby zvládl zátěž.

Pro určení potřebného krouticího momentu, zejména pro těžké operace, jako jsou robotická ramena, lze použít princip páky:

Točivý moment (T) = Rameno páky (L) * Síla (F)

Síla (F) = Hmotnost (m) * Gravitace (g)

Hmotnost nákladu je například 10 kg.
Rychlost gravitace, 9.8 m/s², je rychlost, s jakou padají objekty.
Rameno páky neboli vzdálenost od osy otáčení je 0.5 m.

Aby bylo možné vygenerovat správné množství točivého momentu, musí být schopen provést následující výpočet: 10 * 9.8 * 0.5, což má za následek 49 N·m.

Aby byla zajištěna dostatečná bezpečnost, musí být 1.5 až 2.5krát vyšší než vypočítaný výsledek.

2. Přiřazení momentu setrvačnosti

V případech, kdy je vyžadováno rychlé zrychlení a zpomalení nebo přesné řízení, je zásadní, aby aktuátor a zátěž měly stejnou setrvačnost.

Velká setrvačnost zátěže může způsobit pomalou reakci, přílišné přetížení nebo nestabilní řízení.

Pokud je setrvačnost špatná, způsobí to větší namáhání stroje a zkrátí jeho životnost.

V automatizovaných nástrojových revolverových hlavách na soustruhu je rozložení hmotnosti nástrojů faktorem setrvačnosti. Volba aktuátoru bude záviset na vhodném poměru točivého momentu k setrvačnosti, aby byl zajištěn rychlý a přesný pohyb.

3 věci, na které je třeba myslet na pracovišti
Rozsah teplot

Vysoká teplota rotačního solenoidu způsobí, že cívky budou neúčinné a budou mít vyšší odpor. Vysoké teploty také poškodí izolaci. Cívka by měla být schopna odolat vysokým teplotám.

Nízká teplota rotačního solenoidu způsobí, že mechanické součásti budou křehčí. Volba materiálu by měla být schopna odolat nízkým teplotám a být odolnější.

Krytí IP pro ochranu proti vniknutí

Zvolená úroveň krytí IP bude záviset na tom, jak dlouho budete venku. Následuje průvodce hodnocením krytí IP pro různé pracovní podmínky:

Doporučená ochrana životního prostředí
IP54 nebo vyšší pro oblasti s vysokou prašností v průmyslových oblastech
Zpracování potravin a mytí: IP65 nebo vyšší
IP67 nebo vyšší pro venkovní nebo vlhké prostory

4 Elektromagnetická kompatibilita (EMC)

Pokud pracujete na místě, kde je elektromagnetická kompatibilita problémem, například v laboratoři nebo na lékařském zařízení, budete muset zvážit následující:

Konstrukce pro stíněné aktuátory

Filtry pro EMI

Uzemnění a stínění kabelů

Důvodem je zabránění rušení jinými zařízeními a splnění požadavků legislativy o elektromagnetické kompatibilitě.

5 Požadavky na přesnost a kontrolu
Přesnost úhlového polohování

Používejte aktuátory s integrovanými enkodéry nebo zpětnovazebními zařízeními.

Systémy mohou mít přesnost až ±0.1° nebo lepší pro přesné ovládání.

Ověřte, zda má řídicí jednotka dostatečné rozlišení pro řízení.

Výkon regulace rychlosti

Systémy pro vysokorychlostní automatizaci musí být schopny řídit rychlost se značnou přesností.

Ověřte frekvenční odezvu a její správné fungování.

Používejte pokročilé techniky řízení, jako je PID regulace.

Ověřte, zda jsou maximální otáčky dostatečné pro daný úkol (např. u vysokorychlostních třídicích robotů).

6 Podmínky pro napájení
Kompatibilní s napětím a proudem

Ověřte, zda je napětí aktuátoru kompatibilní s napětím systému (např. 12 V, 24 V nebo 48 V DC).

Ověřte, zda zdroj napájení zvládne špičky spouštěcího proudu, zejména při požadavcích na vysoký krouticí moment.

Stabilita napájení

Kolísání napětí může způsobit nestabilitu točivého momentu a otáček motoru.

Pro zajištění stabilního napětí použijte regulovaný zdroj napájení nebo stejnosměrné ovladače.

Nezbytné pro systémy, které musí být nepřetržitě napájeny, a pro přesné řídicí systémy.

7. Úvahy o nákladech a životnosti rotačního solenoidu

Rovnováha mezi výkonem a cenou:

Spotřební elektronika: Cenová efektivita je primární.

V systému průmyslové automatizace jsou primární spolehlivost, stabilita a dlouhá životnost.

Při určování celkových nákladů na vlastnictví (TCO) je důležité zvážit více než jen počáteční náklady:

Jak vypočítat životnost rotačního solenoidu:

Projděte si předpokládanou životnost na základě:

Jak často se bude používat

Jak velké zatížení bude muset zvládnout

V jakých podmínkách bude použit

Příklad:

Provoz za normálních podmínek: Může vydržet až 10 milionů cyklů

Provoz v náročných podmínkách: Může vydržet až 1 milion cyklů

✅ Konec

U rotačního aktuátoru je třeba zvážit několik faktorů, včetně:

Kolik točivého momentu zvládne

Jak dobře to odpovídá setrvačnosti

Jak dobře odolá vlivům prostředí

Jak dobře to bude ovládat

Jak dobře to bude fungovat s elektřinou

Kolik bude stát jeho vlastnictví v dlouhodobém horizontu

Důkladné vyhodnocení je důležité nejen pro získání lepšího systému, ale také pro úsporu peněz na údržbu a zvýšení spolehlivosti.

Získejte zdarma nabídku hned teď

Související produkty

Držák permanentního magnetu WL15063 pro bezpečné průmyslové montáže

Řešení pro regulaci průtoku a tlaku hydraulického regulačního ventilu WL4551

WL12060 Elektromagnetický zamykací magnet Průmyslové ovládání dveří

WL3425 Elektromagnetický zvedací magnet Průmyslový

WL2530 Průmyslový stejnosměrný trubkový solenoid pro automatizační řešení

Elektromagnetický chapadlo WL1515 pro automatizovanou obsluhu strojů

Robotický přídržný magnet WL3530 pro operace robotického lisu

Magnetická svorka WL1419 pro průmyslové uchycení kovů

WL18063 Magnet pro uchycení strojů pro systémy těžkých zařízení

WL5030 Odolný automatický přídržný magnet pro průmysl

Související zprávy

Solenoid vs. elektromagnetická cívka: konstrukce, rozdíly a použití

Kapitola 1: Úvod k solenoidu vs. elektromagnetické cívce Elektromagnetická technologie hraje významnou roli v moderním automatizačním průmyslu, elektronice, […]

Dozvědět se více >>

Solenoid 101 Elektromagnety vs. elektromotory: Průvodce klíčovými rozdíly

Kapitola 1: Úvod do elektromagnetů vs. elektromotorů Mezi nejpoužívanější elektromagnetická zařízení v průmyslové automatizaci patří spotřební elektromotory […]