Capítulo 1: ¿Qué es un solenoide lineal para corriente continua?
Un solenoide lineal de CC es un dispositivo que convierte la energía eléctrica continua en movimiento lineal. Consta de una bobina, una parte móvil llamada émbolo y una parte fija llamada carcasa. La bobina es donde se aplica la energía continua. Esta energía genera un campo magnético en el solenoide, el cual provoca el movimiento rectilíneo de la parte móvil.
El solenoide lineal de CC se utiliza habitualmente en muchos dispositivos de control donde la acción lineal es importante.
Capítulo 2: Descripción general del producto: Solenoide lineal de CC
Un solenoide lineal de CC es un dispositivo que se utiliza principalmente para:
Acción lineal con movimientos cortos
Acción rápida
Diseño compacto
Alta fiabilidad
Control sencillo de encendido/apagado; no requiere circuitos de accionamiento complejos.
Similitudes entre los dos productos:
La entrada es un voltaje de CC, que puede ser de 6 V, 12 V o 24 V.
La acción es lineal, ya sea una acción de empuje o una acción de tracción.
El control puede ser excitado o no excitado.
La fuerza depende de la carrera y de la configuración de la bobina.
El ciclo de trabajo puede ser intermitente o continuo, dependiendo de la configuración.
Capítulo 3: Tipos de solenoides lineales de CC
solenoide de tipo pulsador
Cuando se activa la electricidad, el solenoide empuja el émbolo hacia afuera.
Se utiliza para dispositivos que requieren empujar o desechar algo.
solenoide de tipo tracción
Cuando se activa la electricidad, el solenoide empuja el émbolo hacia la bobina.
Tipo más común
Solenoide de empuje y tracción
El solenoide tiene una conexión mecánica entre las dos acciones.
El solenoide es capaz de moverse en dos direcciones diferentes.
El solenoide es pequeño, redondo y tiene forma de tubo.
Funcionamiento suave para una operación eficiente.
Común en dispositivos médicos e industriales.
Tiene un solenoide con marco abierto.
La estructura de marco abierto
Fácil de ampliar y barato
Solenoide de enclavamiento biestable
Permanece en su lugar incluso cuando falla el suministro eléctrico.
Tiene un campo magnético estacionario
Capítulo 4: Componentes clave del solenoide lineal de CC
Las partes más importantes de un solenoide lineal de CC son:
Bobina (bobinado de cobre): Produce un campo magnético cuando una corriente eléctrica fluye a través de ella.
Núcleo/Carcasa de hierro: Esto proporciona soporte a la estructura.
Émbolo (Armadura): Es una pieza de hierro que se puede mover y que hace que otros objetos se muevan.
El émbolo regresa a su posición inicial cuando se desconecta el resorte de retorno.
Bobina/Aislamiento: Esto mantiene los devanados de la bobina en su lugar y evita que se toquen entre sí.
Capítulo 5: Cómo funciona un solenoide lineal de CC
Funciona mediante el uso de electricidad:
La bobina recibe electricidad cuando se utiliza una fuente de alimentación de voltaje continuo (CC).
La bobina produce un campo magnético.
El campo magnético atrae una pieza de hierro llamada émbolo.
El émbolo se puede extraer o introducir en la bobina.
Cuando se interrumpe el suministro eléctrico:
El campo magnético desaparece.
El resorte de retorno empuja el émbolo de vuelta a su posición inicial.
Punto clave:
La magnitud de la fuerza depende de la corriente, el número de espiras de la bobina, los entrehierros y el diseño del circuito magnético.
Capítulo 6: Parámetros clave del solenoide lineal de CC
La hoja de datos de un solenoide lineal de CC normalmente incluirá:
Parámetros eléctricos
Tensión nominal (VCC)
La resistencia de la bobina (Ω)
La corriente extraída (A)
El uso de potencia (W)
Ciclo de trabajo (10%–100%)
Configuración para Mecánicos
La longitud de la carrera en mm
La fuerza de sujeción (N)
La fuerza inicial o la fuerza de tracción en relación con la curva de carrera.
Tiempo de respuesta (ms)
La potencia del resorte de retorno
Cosas que cambian el medio ambiente
El rango de temperatura para el funcionamiento
El tipo de aislamiento
La clasificación IP o el nivel de protección
Curvas de desempeño
La curva fuerza vs. carrera
El aumento de temperatura en comparación con el presente
El ciclo de trabajo en relación con el límite de potencia
Capítulo 7: Guía de diseño de solenoides lineales de CC
Al construir o ensamblar un solenoide lineal de CC,
7.1 Fuerza vs. Carrera
Cuanto más larga sea la carrera, menor será la fuerza.
Verifique que el final del movimiento tenga la cantidad de fuerza correcta.
7.2 Ciclo de trabajo y calefacción
Para que las cosas funcionen correctamente, deben mantenerse dentro de un rango de temperatura determinado.
No dejes que la bobina se caliente demasiado.
7.3 Selección del voltaje adecuado
Verifique que el voltaje sea el mismo que el voltaje nominal.
La sobretensión fortalece las cosas, pero también acorta su vida útil.
7.4 Qué tan bien funcionan los imanes
Para que funcione aún mejor, reduce aún más la distancia entre los imanes.
Mejorar los materiales utilizados para la trayectoria magnética.
7.5 La carga de la máquina
Hay que tener en cuenta el peso de la carga, la fricción y la alineación.
7.6 Cómo recuperarse
La fuerza de la bobina y la potencia del resorte deben ser iguales.
7.7 El mundo que te rodea
La temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones no deben interferir con el solenoide.
7.8 La estabilidad del suministro eléctrico
Una fuente de alimentación de CC constante garantiza que todo se haga siempre de la misma manera.
Capítulo 8: Aplicación del solenoide lineal de CC
Los solenoides lineales de CC se utilizan en diversas aplicaciones:
Automoción: pestillos de puertas e inyectores de combustible
Industrial: actuadores y equipos de clasificación
Equipos médicos: aparatos como bombas, válvulas y equipos de diagnóstico.
Electrodomésticos: aparatos como cafeteras y lavadoras.
Seguridad: dispositivos como cerraduras eléctricas y puertas de seguridad
Bloqueo y dispensación: dispositivos que dispensan artículos para la venta
Equipos de oficina: aparatos como impresoras y fotocopiadoras.
Juegos: dispositivos como ranuras para monedas y eyectores.
Capítulo 9: Ventajas e inconvenientes del solenoide lineal de CC
Ventajas del solenoide lineal de CC
Fácil de usar y diseñar
Rápido tiempo de respuesta
Barato
Fiable y duradero
Fácil de encender y apagar
Compacto y fácil de cultivar
Desventajas
Distancia de brazada corta
La distancia de la carrera disminuye la potencia
Produce calor durante su uso.
Puede requerir tiempo de enfriamiento para un uso continuo.
Sin control sobre la posición
Consume mucha energía cuando se usa de forma continua.
Capítulo 10: Cómo elegir un Solenoide lineal de CC
Al seleccionar el solenoide lineal de CC más adecuado para un proyecto o sistema, se debe tener en cuenta lo siguiente:
10.1 La cantidad de fuerza necesaria
La fuerza de carga es la cantidad de fuerza necesaria, considerando la fricción y un margen de seguridad.
10.2 Longitud de la carrera
El golpe debe recorrer la distancia correcta.
10.3 La fuente de alimentación y de voltaje
Verifique que sea compatible con el voltaje del sistema.
10.4 El ciclo de trabajo
Uso intermitente o continuo
Seleccione la calificación correcta para la aplicación.
10.5 Las condiciones ambientales
Las condiciones del entorno en el que se utiliza el solenoide
El clima, la temperatura y la humedad
10.6 Restricciones de tamaño
Espacio en la solicitud de espacio físico
10.7 Tiempo para responder
Velocidad de activación requerida
10.8 Ensamblaje y montaje
Interfaz mecánica, dirección y cómo instalarlo
10.9 Cosas que se necesitan para toda la vida
Expectativas sobre cuánto durará el ciclo y cuán confiable será.
10.10 Margen de seguridad
Al diseñar, asegúrese de dejar un margen de entre el 20 % y el 50 % por encima de la fuerza necesaria.
Capítulo 11: Preguntas y respuestas sobre solenoides lineales de CC
11.1 ¿Qué diferencia a un solenoide de un electroimán?
Un solenoide se utiliza para generar movimiento lineal controlado, mientras que un electroimán se utiliza generalmente para crear un campo magnético que permita sujetar o levantar objetos.
11.2 ¿Puede un solenoide de CC funcionar todo el tiempo?
Sí, pero solo si está diseñado para un ciclo de trabajo continuo y se mantiene a la temperatura adecuada.
11.3 ¿Qué hace que un solenoide se caliente?
Esto se debe tanto a la resistencia de la bobina como al flujo de corriente.
11.4 ¿Qué provoca el cambio en la fuerza del solenoide?
La bobina tiene corriente.
Cuántas curvas hay, así como el espacio entre ellas.
El material en el centro
Creación de un circuito magnético
11.5 ¿Cómo puedo hacer que el solenoide sea más fuerte?
Aumentar el voltaje, aunque no demasiado.
Mejorar la trayectoria magnética
Reduciendo el espacio entre giros en el aire.
Mejorar el diseño de la bobina
11.6 ¿Qué significa el ciclo de trabajo para un solenoide?
Esto se refiere al porcentaje de tiempo dedicado en comparación con el ciclo completo.
11.7 ¿Qué sucede si el voltaje supera el valor nominal?
El solenoide se fortalece, aunque puede sobrecalentarse y romperse.
11.8 ¿Cuánto tiempo funciona un solenoide de CC?
Un solenoide puede funcionar durante millones de ciclos siempre que se utilice con los ajustes correctos. Sin embargo, esto depende tanto de su uso como del entorno.
