Introducción a los Proveedor de solenoides de enclavamiento selección
Los actuadores electromecánicos son necesarios en los sistemas de control de acceso para bloquear, desbloquear, liberar y asegurar puertas y mecanismos. Un tipo de actuador electromecánico particularmente eficaz para estas aplicaciones es el solenoide de enclavamiento, ya que puede mantener la posición deseada sin necesidad de alimentación eléctrica.
Pero elegir el solenoide adecuado no consiste simplemente en encontrar el que tenga el voltaje y el tamaño deseados.
En el caso de los fabricantes de sistemas de control de acceso, desarrolladores de cerraduras inteligentes, empresas de equipos de seguridad e ingenieros OEM, la elección del proveedor del solenoide de cierre afectará directamente al consumo de energía, la fiabilidad del cierre, la vida útil del producto, el rendimiento de seguridad y la consistencia de la fabricación.
Incluso un solenoide que funcione correctamente en una prueba de prototipo puede presentar problemas tras cientos de miles de operaciones. Con el tiempo, un sistema de control de acceso puede fallar debido a la falta de potencia, la duración incorrecta del pulso, el desgaste excesivo de la pieza mecánica, la falta de control de tolerancias y la inestabilidad de la fuerza de retención magnética.
En consecuencia, tanto el comprador como el ingeniero deben tener en cuenta no solo el solenoide de enclavamiento en sí, sino también a su proveedor desde el punto de vista de sus capacidades técnicas. Esto es lo que necesita saber:
1. Entienda cómo un Solenoide de enclavamiento Proyectos
Un solenoide típico requiere energía eléctrica para generar fuerza magnética, y también puede funcionar con una fuente de alimentación constante.
Sin embargo, el solenoide de enclavamiento funciona de una manera diferente.
Su función es permanecer en una posición predeterminada una vez finalizado el pulso eléctrico. Para mantenerlo en esa posición, se utilizan imanes permanentes, circuitos magnéticos, resortes u otro mecanismo.
El émbolo o armadura se mueve mediante un impulso eléctrico. Podemos detener el movimiento y mantener el mecanismo en funcionamiento sin energizar la bobina de forma permanente.
En el caso de un diseño biestable, otro pulso con polaridad opuesta cambia el estado del solenoide.
Este principio de funcionamiento puede tener una ventaja importante para los sistemas de control de acceso: un bajo consumo de energía.
La alimentación eléctrica solo es necesaria al cambiar el estado del solenoide y no durante todo el tiempo que el producto está bloqueado o desbloqueado. Cerraduras a batería, cerraduras de armarios, taquillas para paquetes, sistemas de cierre de hoteles, cajas fuertes electrónicas y otros dispositivos de control de acceso pueden beneficiarse de ello.
Un proveedor experimentado de solenoides de enclavamiento debería conocer los detalles del principio de funcionamiento y ayudar a determinar si este tipo de dispositivo es adecuado para su mecanismo de cierre en particular.
2. En primer lugar, defina el solenoide de enclavamiento para la aplicación de control de acceso.
No comience por seleccionar el solenoide y el tamaño del voltaje.
Comience con la función mecánica.
¿Qué es exactamente lo que tiene que moverse con el solenoide?
Por ejemplo, el solenoide puede accionar lo siguiente:
– PASADOR DE CIERRE
– CERRADURA DE PALANCA
– Pawl
– Mecanismo de activación
– Dispositivos de enclavamiento
– Mecanismo de cierre para el armario
– Montaje, apertura de la puerta
El solenoide necesario depende de la carga de todo el mecanismo.
Los ingenieros deben definir la tensión de funcionamiento, la carrera requerida, la fuerza requerida, el espacio de instalación, la duración del pulso, la vida útil prevista, las condiciones ambientales, la dirección de bloqueo y la carga mecánica antes de ponerse en contacto con un proveedor de solenoides de enclavamiento.
Si es posible, proporcione también dibujos o datos CAD del mecanismo de cierre.
Cuanto más sepa el proveedor sobre su aplicación, más fácil será detectar problemas de ingeniería que puedan surgir antes de la producción del prototipo.
3. Calcular la fuerza y el recorrido del solenoide de enclavamiento necesarios para el proyecto.
Los dos criterios más importantes para seleccionar un solenoide de enclavamiento son la fuerza y el recorrido.
Es un error común definir únicamente la fuerza requerida.
Por ejemplo.
Fuerza requerida: 15 N.
Esta información no es completa, ya que la fuerza generada por el solenoide depende de la posición del émbolo.
Otra especificación útil podría ser:
Carrera de trabajo: 5 mm. Fuerza requerida: 15 N.
Los ingenieros deben calcular la fuerza necesaria para vencer la resistencia del pestillo, el resorte, el mecanismo de articulación, la fricción y otras cargas durante el movimiento.
Puede ser necesario un margen adicional.
Si es posible, obtenga datos de fuerza en función del recorrido de su proveedor de solenoides de enclavamiento. No es necesario que utilice el valor de fuerza máxima que figura en el catálogo; utilice el que obtendrá con el recorrido completo de su aplicación.
En los sistemas de control de acceso, la fuerza inicial adecuada es importante, ya que el actuador debe acoplar o desacoplar el mecanismo de forma fiable en condiciones de funcionamiento.
4. Probar el solenoide de enclavamiento rendimiento de mantenimiento
No se trata simplemente de mover el mecanismo.
Debe mantener de forma fiable el estado deseado.
Eso significa que los ingenieros deben tener en cuenta las propiedades de cierre o sujeción del diseño.
Las preguntas que hay que hacerse son:
¿Cuál es la fuerza de sujeción?
¿Depende de las tolerancias mecánicas?
¿Qué tan sensible es a las fugas de aire?
¿Qué ocurre durante la vibración?
¿Pueden las cargas mecánicas externas cambiar el estado accidentalmente?
¿Cuál es la influencia de la temperatura en el rendimiento de conservación?
¿Qué ocurre si el mecanismo no llega al final del recorrido?
Estas preguntas son especialmente importantes para los productos de seguridad.
Un buen proveedor de solenoides de enclavamiento debería ser capaz de distinguir la fuerza de accionamiento de la fuerza de retención y explicar su relación con el mecanismo de bloqueo.
No considere el solenoide como un elemento separado. Debe analizarse como parte del conjunto de la cerradura.
5. Verificación de la tensión, la corriente y la duración del pulso.
Los solenoides de enclavamiento se accionan mediante pulsos eléctricos cortos.
Un pulso de control debe proporcionar la energía suficiente para mover el émbolo de la forma deseada. Sin embargo, los pulsos innecesariamente largos pueden provocar un desperdicio de energía y el calentamiento de la bobina.
Los ingenieros deben especificar:
Voltaje: por ejemplo, 4.8 V CC, 5 V CC, 6 V CC, 12 V CC o 24 V CC
Corriente: la corriente suministrada por el circuito de control o la batería.
Duración del pulso: cuánto tiempo permanece energizada la bobina durante cada operación.
Polaridad: ¿Es necesario invertir la polaridad para cambiar de estado?
Frecuencia de funcionamiento: con qué frecuencia el sistema de control de acceso se bloqueará/desbloqueará.
La electrónica de control y el solenoide deben considerarse como un todo.
Si el producto funciona con batería, la corriente eléctrica cobra especial importancia. Si el solenoide requiere demasiada energía de pulso, reduce la duración de la batería o necesita una fuente de alimentación más potente.
Un proveedor con experiencia puede optimizar el bobinado de la bobina y el circuito magnético para el cliente.
6. Consideraciones sobre la duración de la batería y el funcionamiento con bajo consumo de energía.
Una de las razones por las que los ingenieros eligen solenoides de enclavamiento en los sistemas de control de acceso es la eficiencia energética.
Imagina una cerradura electrónica que permanece cerrada durante 23 horas y 59 minutos al día, pero que cambia de estado varias veces.
Utilizar energía eléctrica constante únicamente para el cierre puede resultar ineficiente.
Gracias al mecanismo de enclavamiento, se puede reducir considerablemente el consumo de energía, ya que esta se utiliza principalmente durante la actuación.
Eso hace que la tecnología de cierre sea interesante para:
– Las cerraduras inteligentes funcionan con pilas.
– Cerradura electrónica para armarios
– Taquillas para paquetería
– Soluciones de almacenamiento
– Equipos de seguridad móviles
– Cerraduras de hotel
– Cerraduras para muebles
– Terminales de control de acceso
Solicite información sobre los parámetros eléctricos a un proveedor de solenoides de enclavamiento para que sus ingenieros puedan estimar la energía necesaria para cada operación.
La duración de la batería debe estimarse en las condiciones reales de funcionamiento, no en función del voltaje nominal.
7. Evaluación de los requisitos de seguridad contra fallos y de protección contra fallos
Los ingenieros de control de acceso deben tomar una decisión sobre qué hacer en caso de un corte de energía eléctrica.
Puede depender de la arquitectura del producto, los requisitos aplicables, la estrategia de emergencia y el diseño del mecanismo de bloqueo.
Es posible diseñar el sistema de tal manera que el mecanismo sea seguro cuando no haya energía eléctrica, o que deba funcionar de manera diferente para ciertas aplicaciones particulares.
En este sentido, el solenoide de enclavamiento tiene una característica importante: su estado mecánico no cambia necesariamente cuando no hay energía eléctrica.
Puede ser beneficioso, pero eso significa que los diseñadores de sistemas deben considerar cuidadosamente la situación cuando no hay suministro eléctrico.
El proveedor del solenoide de enclavamiento debe aclarar la lógica de funcionamiento requerida y colaborar con el equipo de ingeniería del fabricante de equipos originales (OEM) para que el comportamiento del actuador sea coherente con el diseño mecánico.
Verifique siempre las decisiones relacionadas con la seguridad o con los códigos a nivel de sistema completo.
8. Evaluación de la vida útil y la durabilidad mecánica
Los productos de control de acceso se utilizan miles o incluso cientos de miles de veces durante su vida útil.
Las aplicaciones que se utilizan con frecuencia pueden requerir más recursos.
Por lo tanto, un prototipo exitoso no garantiza la fiabilidad a largo plazo.
Pregunte al proveedor cómo han comprobado la vida útil del producto.
Las variables importantes son
- Carrera
– Voltaje aplicado
– Duración del pulso
- Carga
– Frecuencia de funcionamiento
- Calor
– Alineación mecánica
– Método de devolución
- Condiciones ambientales
Un proveedor de solenoides de enclavamiento debe ser capaz de considerar el efecto que tienen los materiales del émbolo, el tratamiento de la superficie, la guía mecánica, los topes, los resortes y las tolerancias de montaje sobre la vida útil.
Las pruebas de vida útil deben simular la aplicación real del cliente en la medida de lo posible, en lugar de probar el solenoide bajo una carga de laboratorio irrealmente ligera.
9. Considerar el ruido y la experiencia del usuario.
Los sistemas de control de acceso suelen instalarse en hoteles, oficinas, hospitales, edificios residenciales, hogares inteligentes u otros lugares con problemas de ruido.
El producto puede funcionar correctamente, pero se percibe como mal diseñado. Por ejemplo, se oye un ruidoso clic metálico cada vez que se desbloquea la puerta o el armario.
El ruido del solenoide puede verse afectado por:
– Velocidad del impacto del émbolo
– Paradas mecánicas
– Autorizaciones
– Fuerza del resorte
– Diseño de mecanismos de cierre
– Aparato de montaje
– Viviendas de resonancia
Si el bajo nivel de ruido es un factor importante, especifique este requisito desde las primeras etapas del diseño.
Un proveedor experimentado de solenoides de enclavamiento puede sugerir modificaciones mecánicas, amortiguación, geometría del émbolo, características del resorte o cambios en el pulso de accionamiento eléctrico.
Finalmente, es necesario medir el ruido junto con el solenoide en todo el sistema de control de acceso.
10. Considere el tamaño del solenoide de enclavamiento y la compatibilidad mecánica.
La última generación de productos de control de acceso requiere un tamaño reducido y una mejor integración.
Una cerradura inteligente lo tiene todo en una carcasa pequeña, que puede incluir el motor o solenoide, baterías, módulo de comunicaciones inalámbricas, sensores, placa de circuito, cerradura mecánica e interfaz de usuario.
Esto genera limitaciones de espacio muy estrictas.
Especifique antes de elegir el solenoide:
tamaño máximo
anchura máxima
Altura máxima
Orientación del émbolo
Puntos de montaje
Dirección de salida de los cables
Ubicación del conector
Accidente cerebrovascular disponible
Conectando vínculos
Un modelo 3D del espacio disponible ayudará al proveedor a encontrar una mejor solución.
Un buen proveedor debe tener en cuenta los requisitos de instalación y montaje, así como la capacidad del actuador electromagnético para producir la fuerza suficiente.
11. Considere la posibilidad de personalizar el solenoide de enclavamiento.
Los solenoides de enclavamiento estándar son una forma de ahorrar tiempo en el desarrollo y, por lo general, la mejor opción cuando existe un modelo que se ajusta a los requisitos.
Sin embargo, los mecanismos de control de acceso a veces están sujetos a requisitos mecánicos únicos.
Puede que sea necesario personalizarlo para:
Fuerza electromotriz
Resistencia de la bobina
Fuerza de carrera
Fuerza de retención
Geometría del émbolo.
Longitud del eje
Primavera de nuevo
Orificios de montaje
[corchetes
Longitud del cable
Conectores.
Rendimiento de ruido
dimensiones máximas
Al seleccionar un proveedor de solenoides de enclavamiento, averigüe qué características se pueden personalizar y si la empresa cuenta con recursos para desarrollar nuevos productos.
La personalización debe realizarse por razones técnicas válidas. Las modificaciones innecesarias del diseño existente pueden aumentar los costos y el tiempo de validación.
12. Evaluar la consistencia y la calidad de la fabricación.
El rendimiento de los prototipos es importante, pero la uniformidad en la fabricación es igualmente crucial.
El proveedor puede tener cinco muestras de ingeniería excelentes, pero no puede producir 50,000 piezas idénticas.
Pregunte cómo se controlan los parámetros críticos del proceso de fabricación.
Pueden incluir:
Resistencia de la bobina
Curvas de par
Dimensiones
Funcionamiento del émbolo
rendimiento de retención magnética
Aislante eléctrico
Rendimiento de actuación
Características del resorte
Un proveedor profesional de solenoides de enclavamiento debe contar con un sistema de gestión de calidad documentado para la inspección de materiales entrantes, la producción, el ensamblaje y la inspección final de los productos.
El departamento de compras también debería hablar con los proveedores sobre la trazabilidad y el control de cambios de ingeniería. Los cambios en los materiales, los resortes, el alambre de bobina, el tratamiento superficial y el proceso de fabricación pueden afectar el rendimiento.
En los productos de control de acceso, la uniformidad en la fabricación puede ser tan importante como el diseño inicial.
13. Discuta el Solenoide de enclavamiento. Rendimiento bajo las condiciones ambientales.
Las condiciones ambientales pueden variar considerablemente para los sistemas de control de acceso.
Una cerradura de hotel para interiores es diferente de una terminal de acceso para exteriores o de armarios industriales.
Los ingenieros deberían preguntarse:
Temperatura mínima/máxima
Humedad
Dust
Humedad
Corrosión
Choque
Choque mecánico
En caso de condiciones extremas, se deben seleccionar adecuadamente los materiales y el tratamiento de la superficie.
Sin embargo, la protección del medio ambiente debe evaluarse tanto a nivel de componentes como de sistema.
Por ejemplo, el solenoide en sí mismo podría proporcionar muy poca protección ambiental; el resto la proporcionaría la carcasa del sistema de control de acceso.
No dé por sentado que el actuador de uso general funcionará igual de bien en todas partes; consulte con el proveedor del solenoide de enclavamiento sobre el entorno de instalación real.
14. Evaluación de prototipos y soporte de ingeniería
La comunicación con los proveedores puede ser un factor muy importante en la velocidad de desarrollo de los proyectos de desarrollo de fabricantes de equipos originales (OEM).
El mejor proceso es un proceso colaborativo.
El proceso de desarrollo típico podría ser:
Requisitos -> revisión técnica -> selección de solenoide -> muestra -> prueba del sistema -> modificación -> validación -> producción piloto -> producción en masa.
A lo largo de este proceso, podrían surgir problemas que no resultaran evidentes a partir de las especificaciones originales.
Quizás la fuerza inicial fue insuficiente. El pulso fue demasiado corto. El ruido del impacto del émbolo fue excesivo. El soporte de montaje permitió cierta desalineación. Un resorte de bloqueo requiere más fuerza.
Un proveedor profesional de solenoides de enclavamiento debería ayudar a diagnosticar las causas raíz y ofrecer soluciones prácticas.
La entrega rápida de muestras es útil, pero un soporte técnico rápido puede ser aún más valioso.
15. No compare el precio unitario; compare el costo total.
El equipo de compras siempre se preocupa por el precio.
Sin embargo, un solenoide barato puede generar problemas adicionales y resultar costoso.
Consideremos el costo total de:
Rediseño del producto
Tiempo de ingeniería
Retraso en el lanzamiento
Estándares de inspección rigurosos
Problemas de montaje
Fallas de campo
Reclamos de garantia
Trabajadores de reemplazo
Queja del cliente
interrupciones del suministro
En los sistemas de control de acceso, un fallo en el actuador puede ser crítico, ya que impedirá que el usuario acceda al sistema o lo bloquee.
Por lo tanto, un buen proveedor de solenoides de enclavamiento debe evaluarse en función de la calidad, las capacidades de ingeniería, la consistencia de la fabricación, la entrega, el soporte técnico y el precio.
16. Enviar la solicitud de cotización completa al proveedor.
Una solicitud de cotización detallada facilita enormemente la evaluación de los proveedores.
En lugar de escribir:
Necesitamos un solenoide de enclavamiento de 12 V para una cerradura inteligente. Por favor, envíennos un presupuesto.
Proporcione detalles técnicos como:
Aplicación: Cerradura de control de acceso electrónico
Mecanismo de operación
Tipo de solenoide: biestable o de enclavamiento
Voltaje: DC 12V
Corriente disponible: 1.5 A máx.
Carrera: 6 mm
Fuerza requerida: 6 mm, 10 N
Duración del pulso: 200 ms
Operaciones: 50 por día
Vida útil prevista: 500,000 ciclos
Temperatura de funcionamiento: -10 ° C a 60 ° C
Las dimensiones máximas son 35x25x20 mm.
Preferiblemente bajo nivel de ruido
Volumen: 100,000 unidades/año
Proporcione también dibujos, modelos CAD, fotografías, vídeos o diagramas de mecanismos, si están disponibles.
Esto permitirá a los ingenieros del proveedor comprender plenamente los requisitos y recomendar una solución estándar o personalizada adecuada.
Lista de verificación final para seleccionar un proveedor de solenoides de enclavamiento
Antes de comenzar a trabajar con un proveedor en un proyecto de control de acceso, asegúrese de lo siguiente:
¿El solenoide produce la fuerza requerida en el recorrido real?
¿La fuerza de enganche o sujeción es suficiente para el mecanismo?
¿La bobina cumple con el voltaje y la corriente requeridos?
¿Coincide el ancho de pulso requerido con la electrónica de control?
¿Se ha validado el solenoide para la vida útil prevista?
¿El diseño mecánico es adecuado para el espacio de instalación disponible?
¿Se cumple el requisito de bajo nivel de ruido?
¿Conocemos la temperatura y las condiciones ambientales?
¿Son adaptables los parámetros críticos?
¿El proveedor tiene control sobre la producción y la calidad?
¿Es posible obtener muestras de ingeniería para realizar pruebas de aplicación?
¿El proveedor brindará soporte al proyecto desde la creación de prototipos hasta la producción en masa?
17. Conclusión
La selección de un solenoide de enclavamiento para un sistema de control de acceso es un esfuerzo conjunto de ingenieros mecánicos, ingenieros electrónicos, el departamento de compras y el fabricante del solenoide.
El voltaje y el tamaño son solo el principio.
El producto final de control de acceso solo será fiable si se tienen en cuenta la fuerza en el momento de la pulsación, el rendimiento de sujeción, la duración del pulso, el consumo de energía, la integración mecánica, el ruido, la vida útil y las condiciones ambientales.
Por lo tanto, el proveedor adecuado de solenoides de enclavamiento no debe limitarse a suministrar componentes. Debe comprender el mecanismo de bloqueo, evaluar los requisitos técnicos, proporcionar datos de prueba relevantes, brindar soporte para el desarrollo de prototipos y garantizar una calidad constante durante la producción en masa.
Para los fabricantes de equipos originales (OEM) y los fabricantes de sistemas de control de acceso, involucrar al proveedor desde las primeras etapas del proceso de diseño reduce los riesgos técnicos y acorta el tiempo de desarrollo.
Desarrolle una especificación detallada. Pruebe el actuador en el mecanismo de bloqueo real. Realice pruebas en condiciones de funcionamiento reales. Seleccione un proveedor en función de su capacidad de ingeniería y fiabilidad de fabricación, no solo del precio.
18. Preguntas frecuentes sobre proveedores de solenoides de enclavamiento
18.1 ¿Para qué se utiliza un solenoide de enclavamiento en el control de acceso?
Un solenoide de enclavamiento puede mover un pasador de bloqueo, pestillo, palanca, cerrojo o mecanismo de liberación y mantener un estado definido sin necesidad de alimentación eléctrica continua a la bobina. Esto hace que los solenoides de enclavamiento sean muy útiles para cerraduras inteligentes, cerraduras de armarios, taquillas para paquetes, cajas fuertes electrónicas y otros productos de control de acceso que consumen menos energía.
18.2 ¿Qué voltaje se requiere para un solenoide de control de acceso?
El voltaje correcto depende en gran medida de la arquitectura de alimentación del sistema. Los valores comunes pueden ser 5 V, 6 V, 12 V o 24 V. Los ingenieros también deben considerar el voltaje, la resistencia de la bobina, la duración del pulso, la fuerza y la energía disponible.
18.3 ¿Qué información debo proporcionar al fabricante del solenoide de enclavamiento?
Tensión de alimentación y corriente disponible Fuerza requerida Carrera de trabajo Duración del pulso Dimensiones de instalación Temperatura de funcionamiento Vida útil prevista Requisitos de montaje de carga mecánica Cantidad anual Información de aplicación Los dibujos y archivos CAD son muy útiles.
18.4 ¿Cuál es la diferencia entre un solenoide normal y un solenoide de enclavamiento?
Un solenoide común suele utilizar la energización de la bobina para generar fuerza y requiere una fuente de alimentación constante para mantener la posición energizada. Dependiendo del diseño magnético y mecánico, un diseño de enclavamiento puede mantener el estado definido una vez finalizado el pulso eléctrico.
18.5 ¿Qué importancia tiene mantener la fuerza de un solenoide de enclavamiento?
La fuerza de sujeción es crucial, ya que el actuador debe mantener el estado requerido cuando cesa el impulso eléctrico. Los ingenieros deben evaluar el rendimiento de la sujeción en función del mecanismo de bloqueo, la carga mecánica, la tolerancia, la vibración y las condiciones ambientales.
18.6 ¿Cuál es la vida útil de un solenoide de enclavamiento de control de acceso?
No existe un ciclo de vida universal para todas las aplicaciones. La vida útil requerida debe calcularse a partir del número de operaciones diarias y la vida útil prevista del producto. El solenoide debe validarse bajo condiciones representativas de voltaje, carga, carrera, pulso, temperatura y frecuencia de funcionamiento.
18.7 ¿Es el precio el criterio más importante a la hora de seleccionar a su proveedor?
No necesariamente. El precio es importante, pero la capacidad de ingeniería, la fiabilidad, la consistencia de la fabricación, el control de calidad, el soporte técnico, el plazo de entrega y el rendimiento a lo largo de la vida útil influyen mucho más en el coste total de un producto de control de acceso.
