Solenoid Tabung Dorong-Tarik 12V vs 24V: Cara Memilih Tegangan yang Tepat

Bab 1: Pendahuluan

Memilih solenoida tabung dorong-tarik untuk aplikasi industri dan otomatisasi mencakup banyak hal, tetapi salah satu yang terpenting adalah memilih tegangan yang tepat. Ada 2 jenis solenoida yang beroperasi di bawah tegangan DC: 12V dan 24V. Kedua tegangan tersebut dapat memastikan gerakan linier yang andal tetapi tidak dapat saling menggantikan.

Solenoid tabung 12V tipe push-pull banyak digunakan pada perangkat kompak, sistem bertenaga baterai, mekanisme otomotif, sistem kontrol tegangan rendah, dan lain-lain. Versi 24V umumnya digunakan dalam otomatisasi industri, mesin, kabinet kontrol, katup, kunci, dan peralatan lain di mana jarak pengkabelan yang lebih jauh merupakan faktor penting. Namun, kinerjanya tidak bergantung pada tegangan, melainkan pada parameter seperti gaya, langkah, resistansi kumparan, arus, siklus kerja, suhu operasi, catu daya, ruang yang tersedia, dan masa pakai yang dibutuhkan. Panduan ini menjelaskan perbedaan antara solenoid tabung 12V dan 24V dan akan membantu Anda memilih tegangan yang tepat.

Bab 2: Apa itu Solenoid Tabung Dorong-Tarik?

Solenoid tubular dorong-tarik—Ini adalah aktuator elektromagnetik linier yang mengubah energi listrik menjadi gerakan mekanis. Desainnya mencakup badan silindris, kumparan elektromagnetik, pendorong yang dapat bergerak, mekanisme pengembalian, dan terminal listrik.

Kumparan listrik aktuator dialiri tegangan DC yang menghasilkan medan elektromagnetik. Medan magnet menarik pendorong dalam garis lurus ke tengah kumparan. Lebih lanjut, aktuator dapat dirancang sebagai fungsi dorong, tarik, atau dorong-tarik.

Bentuk tabung membuat konstruksi aktuator menjadi kompak dan silindris, sehingga mudah diintegrasikan dengan mesin dan perangkat otomatisasi.

Aplikasi umum meliputi:

Pintu otomatis dan mekanisme penguncian

Mesin dispenser

Industri dengan Robot Otomatis dan Peralatan Medis

Mekanisme mobil.

Pengoperasian sakelar listrik dan katup solenoida

Perangkat keamanan.

Mesin otomasi

Penanganan peralatan.

Pemilihan tegangan harus mempertimbangkan seluruh persyaratan kelistrikan dan mekanik, bukan hanya tegangan itu sendiri.

Bab 3: Perbedaan Mendasar Antara Solenoid Tabung 12V dan 24V

Perbedaan mendasar antara solenoida dorong-tarik tubular 12V dan 24V terletak pada tegangan yang dibutuhkan untuk memberi daya pada kumparan.

Solenoid 12V akan menggunakan arus sekitar dua kali lebih banyak daripada solenoid 24V untuk menghasilkan kerja yang sama.

Sebagai contoh, jika sebuah solenoida mengkonsumsi daya 24 W:

Versi 12 V ~2 A, Versi 24 V ~1 A

Arus pastinya akan bergantung pada desain kumparan dan resistansi, tetapi hubungan ini akan berguna untuk desain sistem listrik.

Memvisualisasikan kerapatan berguna untuk memahami hubungan fisik antar material. Pemilihan tegangan terutama merupakan pertanyaan yang berkaitan dengan desain listrik. Dalam hal ini, hubungan yang relevan adalah sebagai berikut: dengan tegangan yang lebih tinggi, Anda dapat mengirimkan daya yang sama dengan arus yang lebih rendah.

Hal ini dapat memengaruhi ukuran kabel, konektor, komponen sakelar, penurunan tegangan, dan efisiensi sistem kelistrikan.

Bab 4: Kapan Menggunakan Solenoid Tabung 12V

Jika mesin menggunakan sistem daya DC 12V, lebih baik memilih solenoida tabung dorong-tarik 12V.

4.1 Peralatan bertenaga baterai

Banyak perangkat portabel dan seluler menggunakan listrik 12V. Dengan menggunakan solenoida 12V, tidak perlu memasang konverter tegangan tambahan.

Contohnya termasuk peralatan bergerak, mekanisme otomotif, kunci bertenaga baterai, dan sistem otomatisasi.

Sistem kontrol 4.2 12V

Jika elektronik kontrol menyediakan output DC 12V yang stabil, akan lebih mudah untuk mengintegrasikan sistem dengan aktuator 12V.

Anda tidak memerlukan catu daya 24V tambahan atau konverter DC-DC hanya untuk solenoida.

4.3 Kabel dengan jarak pendek.

Kumparan 12V memiliki arus tinggi, tetapi ini tidak akan menjadi masalah pada mesin dengan jarak kabel yang pendek.

4.4 Faktor Bentuk Kecil

Solenoid 12V sangat praktis untuk perangkat kecil dengan sistem daya 12V.

Bagaimanapun, Anda harus memperhitungkan arus kumparan sesuai dengan catu daya dan keluaran pengontrol.

Bab 5: Kapan Memilih Solenoid Tabung 24V?

Solenoid tarik-dorong 24V biasanya berbentuk tabung dan digunakan pada peralatan industri.

5.1 Otomatisasi di industri

Tegangan DC 24V banyak digunakan dalam sistem kontrol PLC, sensor, relai, dan komponen kontrol industri. Dengan demikian, solenoida tubular 24V dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam sistem kontrol yang sama.

5.2 Peningkatan panjang kabel

Kumparan 24V memberikan daya yang sama dengan arus yang lebih rendah daripada kumparan 12V dan oleh karena itu dapat lebih menguntungkan dalam kasus jarak kabel yang relatif panjang.

Arus yang lebih rendah membantu mengurangi penurunan tegangan dan memungkinkan penggunaan kabel yang lebih kecil.

5.3 Persyaratan arus yang lebih rendah

Misalkan aktuator tersebut membutuhkan daya 30W:

12V 30W ÷ 12V = 2.5A 24V 30W ÷ 24V = 1.25 A Versi 24V akan menggunakan sekitar setengah arus untuk daya yang sama.

Ini akan bermanfaat dalam memilih kabel, konektor, sakelar, relai, dan elektronik kontrol.

5.4 Kabinet Kontrol untuk Industri

Jika mesin menggunakan catu daya DC 24V, akan lebih mudah untuk memilih solenoida tabung dorong-tarik 24V.

Bab 6: Apakah tegangan 24V memiliki daya lebih besar daripada 12V?

Tidak. Tidak persis.

Ini adalah salah satu faktor terpenting yang perlu dipertimbangkan saat membandingkan tegangan solenoida.

Solenoid 24V tidak dua kali lebih kuat daripada solenoid 12V. Gaya tarik bergantung pada banyak faktor, seperti...

Desain Induktor

putaran per menit (RPM)

Resistensi koil

Dan sekarang

Sirkuit magnetik

Bahan Plunger

Diameter Plunger

Celah Udara – Langkah

Desain Tubuh

Suhu bekerja

6.1 Tegangan yang Diterapkan

Oleh karena itu, solenoida dorong-tarik tubular 12V yang dirancang dengan baik mungkin memiliki gaya tarik yang sama atau lebih tinggi daripada model 24V yang dirancang dengan buruk.

Selalu bandingkan produk dari pabrikan berdasarkan tegangan, kurva gaya, langkah, arus, konsumsi daya, dan siklus kerja—bukan hanya tegangan.

Tegangan, Arus, dan Daya

Hubungan dasar listrik adalah

6.2 Daya = Tegangan * Arus, sehingga Arus = Daya / Tegangan

Jadi, jika daya yang dibutuhkan konstan, maka meningkatkan tegangan akan menurunkan arus.

Seperti ini:

Daya 12V Arus 24V Arus

6W 0.50A 0.25A 12W 1.00A 0.50A 24W 2.00A 1.00A 36W 3.00A 1.50A

Ini adalah versi angka yang disederhanakan. Arus solenoida harus selalu mengacu pada spesifikasi kumparan masing-masing.

Perbedaan ini mungkin penting dalam desain mesin otomatis bervolume tinggi dengan banyak solenoida.

6.3 Beban kerja dan panas

Faktor lainnya adalah produksi panas.

Solenoid tabung tarik-dorong adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi magnetik dan mekanik. Namun, sebagian energi listrik diubah menjadi panas di dalam kumparan.

Selama pengoperasian solenoida secara terus menerus, suhu kumparan dapat meningkat secara signifikan.

Pertimbangkan aspek-aspek berikut sebelum Anda memilih 12V atau 24V:

Layanan berkala/sesekali

Siklus operasi

Suhu Lingkungan

Energi kumparan

Suhu Maksimum Kumparan “Frekuensi pengoperasian yang dibutuhkan”

Pendinginan sistem

Solenoid dengan siklus kerja 25% tidak boleh digunakan dalam mode kontinu.

Beberapa aplikasi memerlukan gaya tarik yang tinggi dengan arus awal yang tinggi, diikuti oleh arus penahan yang rendah. Desain seperti ini membantu mengurangi panas dan konsumsi energi.

Bab 7: Periksa Catu Daya Anda

Aturan seleksi yang paling sederhana dapat dinyatakan sebagai berikut:

Cobalah untuk mendapatkan tegangan solenoida yang sesuai dengan catu daya DC Anda, jika memungkinkan.

Jika mesin Anda memiliki catu daya DC 12V, maka solenoida tabung dorong-tarik 12V adalah pilihan yang baik.

Untuk mesin dengan catu daya industri DC 24V standar, solenoida 24V adalah pilihan yang mudah.

Pemilihan tegangan yang salah akan mengakibatkan kinerja yang buruk.

Jika Anda mencoba memberi tegangan 12V pada solenoida 24V, gaya magnet mungkin tidak cukup; solenoida mungkin bergerak lambat, mungkin tidak menempuh langkah penuh, atau bahkan mungkin tidak mulai bergerak sama sekali.

Memberikan tegangan 24V ke kumparan 12V dalam mode kontinu akan mengakibatkan arus berlebih dan panas berlebih.

Oleh karena itu, tegangan nominal harus diperiksa sebelum pengujian.

Bab 8. Pertimbangkan Pengkabelan dan Penurunan Tegangan

Seiring bertambahnya panjang kabel, penurunan tegangan juga meningkat.

Sistem 12V memiliki margin tegangan yang lebih kecil daripada sistem 24V. Misalnya, penurunan tegangan 1V kira-kira

Catu Daya 12V 8.3%

Pasokan 24V 4.2%

Dalam beberapa aplikasi industri, solenoida tabung 24V tipe push-pull dapat lebih toleran terhadap masalah penurunan tegangan.

Hal ini akan sangat bermanfaat jika solenoida dipasang pada jarak beberapa meter dari kabinet kontrol.

Namun, ukuran kabel yang tepat tetap penting.

Bab 9: 12V atau 24V—Perbandingan Singkat

Bab 10: Memilih Tegangan yang Tepat

5 langkah untuk memilih solenoida tabung tipe dorong-tarik:

Langkah 1. Tentukan tegangan yang memungkinkan.

Cari tahu tegangan keluaran mesin Anda (12V DC, 24V DC, dll.).

Langkah 2: Tentukan gaya yang Anda butuhkan

Hitung gaya tarik-dorong resultan minimal selama langkah kerja.

Jangan pernah memilih solenoida berdasarkan nilai gaya maksimumnya.

Langkah 3. Bersiaplah untuk serangan stroke.

Cari tahu seberapa besar pergerakan yang Anda butuhkan. Gaya yang dihasilkan solenoida biasanya bergantung pada posisi pendorongnya.

Langkah 4: Uji Siklus Kerja

Apakah solenoida beroperasi terus menerus (hidup/mati) atau selalu (hidup)?

Desain kumparan dapat sangat bervariasi tergantung pada siklus kerja (10%, 25%, 50%, atau 100%).

Langkah 5: Perbandingan Spesifikasi Lengkap

“Tegangan nominal”

Kekuatan Pukulan Sekarang,

Kekuatan dorong

Gaya Tarik

Siklus kerja.

Suhu kumparan saat beroperasi

Frekuensi operasi

Pemasangan dan ukuran

Tipe konektor

Rata-rata umur

Solenoid tubular dorong-tarik terbaik adalah solenoid yang memenuhi semua persyaratan aplikasi Anda.

Bab 11. Bisakah saya menjalankan solenoida 12V pada sistem 24V?

Ya, tapi tidak langsung ke tegangan 24V.

Anda memerlukan penggerak tegangan atau konverter yang tepat untuk mengurangi tegangan yang diberikan ke kumparan.

Solenoid tabung 24V tipe push-pull juga dapat beroperasi dalam sistem 12V dengan bantuan konverter tegangan atau driver yang tepat dalam sistem kelistrikan.

Namun, konverter tegangan tambahan akan memperumit sistem dan meningkatkan biayanya. Biasanya, jika Anda dapat menemukan solenoida yang sesuai dengan tegangan asli mesin, itu lebih baik.

12V atau 24V—Mana yang Lebih Baik?

Tidak ada tegangan lagi.

Pilih 12V jika:

Mesin ini ditenagai oleh arus DC 12V.

Aplikasi ini menggunakan daya baterai.

Panjang kabelnya pendek.

Pengontrol yang disertakan menyediakan arus yang diperlukan.

Aplikasi utamanya adalah peralatan portabel kecil.

Pilih 24V jika:

Mesin ini dikendalikan oleh sistem kontrol industri 24V.

Panjang kabelnya lebih panjang.

Penggunaan saat ini lebih rendah.

Beberapa aktuator beroperasi secara bersamaan.

Diperlukan otomatisasi industri/integrasi PLC.

Dalam sebagian besar aplikasi otomatisasi industri, sistem DC 24V lebih nyaman. 12V adalah pilihan yang lebih baik untuk aplikasi bertenaga baterai dan otomotif.

Daftar Periksa Akhir untuk Memilih Solenoid Tabung Dorong-Tarik

Harap periksa spesifikasi dengan produsen solenoida Anda sebelum memesan:

Apakah kumparan tersebut bertegangan 12V atau 24V DC?

Berapakah arus operasinya?

Berapakah daya kumparan tersebut?

Apa yang dimaksud dengan kekuatan mendorong dan menarik?

Apa jenis stroke yang ditentukan?

Apa itu siklus kerja?

Suhu pengoperasian? Berapa suhu maksimumnya?

Berapa perkiraan masa hidupnya?

Apakah gaya tersebut diterapkan pada saat pukulan?

Apakah Anda ingin menyesuaikan kumparan untuk catu daya Anda?

Jika Anda memiliki aplikasi yang menuntut, mintalah sampel dan uji aktuator dalam kondisi dunia nyata dengan beban, tegangan, suhu, langkah, dan siklus kerja yang tinggi.

Bab 12: Pertanyaan yang Sering Diajukan tentang Solenoid Tabung Dorong-Tarik 12V atau 24V

1. Apa perbedaan antara solenoida tabung dorong-tarik 12V dan 24V?

Perbedaan utamanya terletak pada tegangan nominal yang akan digunakan. Solenoid tabung push-pull 12V (sumber daya DC 12V) dan versi 24V (sumber daya DC 24V). Versi 24V akan menarik setengah arus dari versi 12V untuk daya yang sama.

2. Seberapa besar perbedaan kekuatan solenoid tubular 24V dibandingkan dengan solenoid 12V?

Mungkin tidak. Gaya yang dihasilkan solenoida merupakan fungsi dari desain kumparan, arus, rangkaian magnetik, ukuran pendorong, langkah, celah udara, dan banyak parameter lainnya. Solenoida dorong-tarik tubular 12V yang baik dapat memiliki gaya yang sama atau bahkan lebih besar daripada model 24V dengan desain kumparan yang berbeda.

3. Mengapa solenoida 24V begitu populer dalam otomatisasi industri?

Tegangan 24V DC adalah tegangan standar untuk sistem kontrol industri. Solenoid push-pull tubular 24V dapat menyediakan daya yang dibutuhkan dengan arus yang lebih rendah daripada kumparan 12V yang serupa. Hal ini dapat mengurangi jumlah kabel, konektor, komponen sakelar, dan integrasi PLC.

4. 12V vs 24V—Mana yang lebih baik untuk peralatan yang menggunakan baterai?

Pilihan lain yang sering digunakan di mana peralatan sudah ditenagai oleh baterai 12V atau sistem listrik adalah solenoida tabung 12V tipe dorong-tarik. Anda dapat menggunakan solenoida 24V dengan sistem konversi daya. Ini menambahkan komponen listrik tambahan.

5. Apakah solenoida 24V beroperasi lebih dingin daripada solenoida 12V?

Tidak, tidak selalu. Panas yang dihasilkan merupakan fungsi dari daya kumparan, resistansi kumparan, siklus kerja, suhu sekitar, dan desain termal solenoida. Kumparan 24V akan menggunakan arus yang lebih sedikit untuk daya yang sama, tetapi Anda perlu memeriksa kinerja suhu dari desain solenoida tertentu.

6. Apakah panjang kabel penting antara tegangan 12V dan 24V?

Ya. Penurunan tegangan disebabkan oleh resistansi kabel. Penurunan tegangan yang sama memiliki persentase yang lebih besar pada suplai 12V daripada pada suplai 24V. Jadi, solenoida tabung 24V tipe push-pull dapat menjadi solusi listrik yang lebih praktis untuk jalur kabel yang lebih panjang jika seluruh sistem dirancang dengan benar.

Bab 13: Ringkasan

Jangan memilih solenoida tabung dorong-tarik 12V atau 24V hanya berdasarkan tegangan. Pemilihan yang tepat bergantung pada sumber daya yang tersedia, gaya dan langkah yang dibutuhkan, siklus kerja, panjang kabel, suhu operasi, sistem kontrol, dan keseluruhan desain mesin.

Model 12V cocok untuk sistem bertenaga baterai dan sistem yang lebih kecil. Model 24V lebih baik untuk otomatisasi industri dan peralatan yang dikendalikan PLC, karena memiliki arus yang lebih rendah untuk tingkat daya yang sama.

Poin terpenting adalah Anda tidak boleh berasumsi bahwa tegangan yang lebih tinggi selalu berarti gaya yang lebih besar. Semua spesifikasi listrik & mekanik dari solenoida dorong-tarik tubular yang dirancang secara profesional harus dipertimbangkan.

Pemilihan tegangan solenoida yang sesuai dengan arsitektur kelistrikan mesin, serta pengecekan gaya, langkah, siklus kerja, dan kinerja termal, akan memastikan pengoperasian yang andal, masa pakai yang lebih lama, dan integrasi sistem yang lebih mudah.