Come selezionare un solenoide rotativo ad alta coppia
La scelta di un solenoide rotativo implica un'attenta valutazione di diversi requisiti elettrici, meccanici e ambientali, in relazione alle esigenze specifiche della vostra applicazione. Seguite questi consigli per trovare il solenoide più adatto alle vostre necessità.
1) Requisiti di coppia del solenoide rotativo ad alta coppia
Innanzitutto, misurate la coppia necessaria per vincere il carico, l'attrito e l'inerzia, precisamente all'angolo di corsa che intendete utilizzare. Tenete presente che la capacità di coppia diminuisce man mano che si estende la corsa fino a raggiungere il suo punto finale ed è massima all'inizio della corsa. Pertanto, la coppia nominale dovrebbe superare il carico di un fattore di sicurezza di circa il 50% o anche di più (coppia minima maggiore della coppia massima * 1.5). Nel caso in cui siano necessari 10 lb-in a 45°, selezionate un solenoide con una coppia nominale di almeno 15 lb-in a 45°.
2) Angolo di corsa del solenoide rotativo ad alta coppia
Scegli tra gli angoli di corsa disponibili di 25°, 35°, 45°, 65° o 90°. Non superare l'angolo di corsa nominale, poiché ciò danneggerebbe i finecorsa meccanici interni che limitano la corsa. In molti casi sono disponibili anche angoli di corsa non standard, come ad esempio 30°.
3) Tensione e potenza di alimentazione
Le tensioni CC comunemente disponibili sono 6 V, 12 V, 24 V e 48 V. Si possono trovare anche alcuni solenoidi CA, ma di solito sono di dimensioni maggiori rispetto alle versioni CC con caratteristiche simili. Durante la valutazione, è necessario considerare separatamente i requisiti di potenza di spunto e di coppia di mantenimento. È possibile ottenere un sovraccarico transitorio durante il funzionamento a impulsi per applicare momentaneamente una potenza doppia (ad esempio, applicando 24 V a un solenoide da 12 V). Il duty cycle può essere tipicamente compreso tra il 5% e il 25% per il funzionamento intermittente e del 100% per il funzionamento continuo. Per l'uso intermittente, si consiglia di utilizzare la tecnica PWM per ridurre la potenza di mantenimento.
4) Direzione del solenoide rotativo ad alta coppia
Specificare se è richiesta la rotazione in senso orario, antiorario o in entrambe le direzioni. Per garantire la rotazione bidirezionale, è necessario un modello che consenta l'inversione di polarità e che sia dotato di un'adeguata protezione flyback contro l'inversione di polarità nel circuito di azionamento.
5) Meccanismo di ritorno del solenoide rotativo ad alta coppia
Un meccanismo a ritorno a molla offre una funzione di sicurezza in quanto ritorna automaticamente alla posizione originale quando l'alimentazione viene interrotta. Il tipo a ritenuta (o a magnete permanente) mantiene la posizione ruotata indefinitamente, ma richiede un impulso opposto per tornare alla posizione iniziale.
6) Fattore di forma e dimensioni
Esaminate i tipi di solenoidi disponibili, come quelli a scatola, cilindrici e incapsulati. Valutate lo spazio disponibile nel vostro gruppo meccanico. Decidete quali elementi di montaggio utilizzare, come flange, prigionieri, staffe, e quali tipi di albero, ad esempio rotondo, a sezione a D o scanalato.
7) Condizioni ambientali
Se polvere o umidità rappresentano un problema, scegliete un'unità a tenuta stagna con grado di protezione IP54 o superiore. Le temperature di esercizio tipiche delle unità standard vanno da -20 °C a +70 °C, mentre le versioni per alte temperature arrivano fino a +120 °C. Preferibilmente, evitate ambienti in cui sono presenti gas corrosivi.
8) Cicli di vita previsti
La durata tipica di un solenoide rotativo standard è di circa 5-10 milioni di cicli. Le versioni ad alta durata con cuscinetti a sfera possono raggiungere oltre 25 milioni di cicli. Una frequenza di azionamento estremamente elevata, superiore a 100 cicli/minuto, richiederà una versione per funzionamento continuo.
9) Collegamenti elettrici
Le varie interfacce elettriche possono essere cavi volanti, morsetti a vite o connettori. Nel caso di solenoidi in corrente continua, oltre a proteggere i transistor di pilotaggio dal picco induttivo al momento del rilascio dell'alimentazione, è necessario utilizzare un diodo di soppressione.
10) Certificazioni
Le certificazioni UL, CE e RoHS sono necessarie per le applicazioni commerciali, mentre le specifiche MIL sono richieste per le applicazioni di difesa.
Verificate sempre le prestazioni con il carico e il ciclo di lavoro effettivi. Una scheda tecnica con la curva coppia-corsa può essere d'aiuto.
Qual è la differenza tra un solenoide rotativo ad alta coppia e un solenoide rotativo a commento?
Esistono diverse differenze tra l'elettrovalvola rotativa ad alta coppia e l'elettrovalvola rotativa standard (comune), che dipendono dalla coppia erogata, dalla struttura e dalle applicazioni. Di seguito è riportato un elenco comparativo delle principali differenze:
1. Coppia erogata (la differenza principale):
Un solenoide rotativo ad alta coppia progettato per generare una coppia in uscita più elevata
In grado di gestire carichi pesanti o meccanismi resistenti, adatto a condizioni di lavoro gravose nell'industria.
Un comune solenoide rotativo fornisce una coppia bassa o media
Applicato alla commutazione o al posizionamento di carichi leggeri
Non adatto a carichi meccanici
2 Struttura del progetto
Il solenoide rotativo ad alta coppia ha bobine aggiuntive e una maggiore intensità del campo magnetico
Circuito magnetico ottimizzato
Dotato di cuscinetti a sfera, alberi potenti o design multipolare
Resistente e massiccio
Un tipo comune
Ha un design più semplice
Include parti magnetiche e a bobina più piccole
Compatto e leggero
Più economico
3. Prestazioni lavorative
Elettrovalvola rotativa ad alta coppia
Maggiore consumo di energia
Stabilità sotto carico
Resistenza nel lavoro in cicli intensivi
Mantiene la coppia ampi angoli di rotazione
Solenoide rotante comune
Minor consumo di energia
Risposta rapida in caso di carichi leggeri
Rapida diminuzione della coppia quando si incontra resistenza
4 Angolo di rotazione tipico e controllo
Elettrovalvola rotativa ad alta coppia. Funziona con angoli maggiori (da 25° a 90° o superiori).
Maggiore precisione durante il caricamento
Elettrovalvola rotativa comune. Sono disponibili solo determinati angoli (ad esempio, 25°, 35° o 45°).
Instabilità al variare del carico
Situazioni in cui dovrebbe essere utilizzato
Elettrovalvola rotativa ad alta coppia
Strumenti di automazione per l'industria
Robot e motori
Dispositivi di bloccaggio che richiedono una forza di serraggio maggiore
Valvole o sistemi di controllo a indicizzazione meccanica
Solenoide rotante comune
apparecchiature per ufficio
Serrature in miniatura
Parti della fotocamera
Dispositivi di commutazione della luce
5 Dimensioni e costi
Coppia elevata
Dimensioni maggiori
Costoso
Processo di produzione complesso
Piccolo ed economico
Semplici analoghi per l'integrazione
Si può fare un'analogia nel modo seguente:
L'elettrovalvola rotativa ad alta coppia è un attuatore industriale che funziona come un motore.
Un comune solenoide rotativo è un attuatore di commutazione compatto.














