Cフレームプッシュプルソレノイドの選び方
適切なCフレームプッシュプルソレノイドを選択する際には、電圧だけでなく、まず機械的な要件も考慮する必要があります。まず、動作の種類（押す、引く、解放する、ロックする、位置決めするなど）を明確にする必要があります。次に、動作ストロークを測定し、ストロークの開始時と終了時に必要な力を決定します。ソレノイドの力はプランジャーの位置によって変化するため、着座位置付近の力の値をストローク全体の例として用いるべきではありません。
次に、定格電圧、許容電流、コイル抵抗、駆動能力など、使用可能な電源を決定する必要があります。ソレノイドが連続的に動作するか、断続的に動作するかを判断することも重要です。コイルに通電すると温度が上昇するため、デューティサイクルは重要なパラメータです。短パルス用に設計されたデバイスを連続的に通電すると、過熱する可能性があります。また、周囲温度、換気、その他の熱源、および完成品の許容温度も考慮する必要があります。
本体サイズ、プランジャー径、シャフトの方向、取付穴、リード線の出口、コネクタの位置、リターンスプリング、可動部のクリアランスなど、機械的な寸法を慎重に検討する必要があります。横方向の負荷は、位置ずれによる摩擦、騒音、摩耗、固着の可能性を高めるため、避けるべきです。
応答時間、動作音、保持力、復帰力、サイクル寿命、動作周波数など、性能要件を評価することも必要です。スマート家電の場合、衝撃音は電磁力と同様に重要であり、ゴム製ストッパーや機械的な制振装置が必要となる場合があります。
最後に、図面、電圧、ストローク、力、位置要件、デューティサイクル、動作シーケンス、環境、年間数量、目標寿命など、カスタマイズに関する事項をサプライヤーと協議する必要があります。最終設計が確定する前に、実際の機構でプロトタイプテストを実施する必要があります。検証は、最悪の電圧、温度、負荷、許容誤差、および繰り返しサイクルで実施する必要があります。
機構を長時間通電する必要がある場合は、連続運転オプションを比較検討する必要があります。動作のみが目的であれば、パルス動作により、作動力を変更することなく、発熱量、消費電力、コイルサイズを削減できます。
C型フレームプッシュプルソレノイドの設計時に発生する典型的なエラーを防ぐには？
1. 定格電圧だけでソレノイドを選ばないでください。
電圧はパラメータの一つに過ぎません。ストローク、力、デューティサイクル、温度、電流、取り付けスペース、リターンスプリング、そして動作寿命も重要です。
2. 保持力を必要な初期力として扱わないでください。
ソレノイドは、プランジャーが着座位置付近で最大の力を発揮します。最大ストローク時の力は、それよりもはるかに小さくなる場合があります。
3. ストロークは最小限に抑える。
エアギャップが大きくなると電磁力は弱まります。必要なストロークはできるだけ短くしてください。
4. 実際のデューティサイクルを決定する。
短時間使用を想定して設計されたコイルは、長時間通電すると過熱する可能性がある。
5．電源電圧の許容誤差を考慮に入れる。
アクチュエータを最小電圧と最大電圧の両方でテストし、配線およびドライバ回路における電圧降下も考慮に入れてください。
6. プランジャーに横方向の負荷をかけないでください。
シャフトは本来の軸に沿って配置されている必要があります。横方向の荷重がかかると、摩擦、騒音、摩耗、固着の原因となります。
7. 戻りバネは強すぎるので使用しないでください。
ソレノイドは、バネの力と外部からの機械的負荷に打ち勝たなければならない。
8．十分な機械的クリアランスを確保する。
製造公差、熱膨張、組み立て時のばらつき、摩耗などを考慮してください。
9. ドライバー回路にコイル保護を設ける。
誘導性負荷のスイッチをオフにすると、電圧過渡現象が発生します。適切なフライバックまたは過渡現象抑制回路を設けてください。
10．動作音について考えてみましょう。
高速プランジャーの衝撃により、クリック音が発生する場合があります。静音化を図るには、機械的なストッパー、制振材、衝撃速度の低減、または電流制御が必要となる場合があります。
11. 開放型フレーム構造を汚染から保護する。
プランジャーの動きは、ほこり、湿気、油分、繊維、その他の異物によって妨げられることがあります。
12. 完成品の内部を見てみましょう。
ベンチテストの結果が必ずしも最終的な性能を示すとは限りません。実際の電圧、温度、負荷、許容誤差、および想定されるサイクル寿命を考慮して、実際の製品をテストしてください。
