산업용 솔레노이드 소음: 원인 및 해결 방법 안내

1장: 소개 산업용 솔레노이드 소음

산업용 솔레노이드 소음과 관련된 문제는 많지만, 다행히 쉽게 해결할 수 있습니다. 자동화 시스템, 기계 및 제어 장비에서 윙윙거리는 소리, 덜컹거리는 소리 등의 소음이 발생할 수 있습니다. 이러한 소음은 사소해 보일 수 있지만, 자기 성능 저하, 부품 정렬 불량 또는 불안정한 전원 공급과 같은 문제의 명확한 신호입니다. 소음을 방치하면 솔레노이드 수명이 단축되고, 추가 비용이 발생하며, 예측할 수 없는 장비 고장으로 이어질 수 있습니다. 이 가이드에서는 소음 발생 원인, 해결 방법, 그리고 산업용 솔레노이드의 최적 작동 유지 방법을 설명합니다.

제2장: 산업용 솔레노이드에서 소음이 발생하는 원인은 무엇인가? (원리)

산업용 솔레노이드의 경우, 두 가지 필수적인 요소가 매우 중요한 역할을 합니다.

– 완전히 폐쇄된 자기 회로

– 가동심과 고정심 사이의 적절한 접촉

이 두 가지 중 하나라도 없으면 자기장이 불안정해지고 코어가 반복적으로 진동합니다. 참고: 소음의 상당 부분은 반폐쇄형 자기 회로에서 발생합니다.

제3장: 비정상 소음 발생 원인의 다섯 가지 주요 범주

 

3.1 움직이는 부품과 고정된 부품의 접촉면에서 발생하는 문제점

움직이는 부품과 고정된 부품 사이의 접촉면은 자속이 흐르는 데 매우 중요한 부분입니다. 접촉면에 이물질, 오일, 먼지 등이 쌓이면 자속의 흐름이 차단되어 코어가 완전히 닫히지 않고 틈이 생깁니다. 그 결과, 전자기력으로 인해 코어끼리 마찰하면서 이상한 윙윙거리는 소음이 발생합니다. 또한, 접촉면이 기울어지면 인장력이 감소하고 불균형해져 코어가 진동하게 됩니다. 브레이크가 꽉 조여 있는 경우에도 자속의 흐름이 차단될 수 있습니다.

3.2 비정상적인 공급 전압

전자석의 인력은 공급 전압에 직접적으로 비례합니다. 전압이 낮으면 스프링과 브레이크 마찰력에 의한 반작용력을 이겨내고 코어를 당길 만큼 충분한 전자석력을 발생시킬 수 없습니다. 따라서 코어는 반쯤 닫힌 상태로 유지되어 지속적으로 진동하고 비정상적인 소음을 발생시킵니다. 이러한 원인은 산업 현장에서 흔히 간과됩니다.

3.3 조립 결함, 진동 또는 기계적 걸림으로 인한 정렬 불량

자기 시스템의 부적절한 조립, 장시간 진동으로 인한 정렬 불량, 또는 기계 부품(바늘, 레버 등)의 걸림은 코어의 원활하고 균일한 폐쇄를 방해하여 자속 흐름의 불연속성을 초래하고 코어의 진동을 일으켜 소음을 발생시킵니다. 또한, 스프링의 과도한 압력은 저항을 증가시키고 코어의 인장력을 감소시킵니다.

3.4 구성 요소의 마모

핵심 부품의 자연적인 마모:

코어 극면의 과도한 마모는 코어 부품의 원활한 폐쇄를 방해합니다.

차폐링(구리 링) 파손. 차폐링은 진동과 소음 발생을 억제하는 역할을 합니다. 그러나 이 부분이 손상되면 코어가 진동하여 고음의 소음이 발생합니다.

코일의 권선 간 단락은 비정상적인 전류 및 자기장 발생을 유발하고 결과적으로 비정상적인 인장력을 발생시킵니다. 이는 소음 발생과 코일 과열을 모두 초래합니다.

3.5 부적절한 시스템 매칭

산업용 솔레노이드를 잘못 선택하는 것 또한 주요 원인 중 하나입니다.

산업용 솔레노이드의 당김 힘이 부족함

잘못된 스트로크 길이

전압 정격 또는 전류가 일치하지 않음

위의 사항은 불안정한 작동과 지속적인 소음 문제를 야기할 것입니다.

제4장: 산업용 솔레노이드 소음 문제 해결을 위한 단계별 절차

난이도 순으로 단계를 수행하세요:

1단계: 전압 공급을 확인하십시오

– 전압을 측정합니다

– 배선 연결 상태를 확인하십시오

2단계: 코어 접촉면 검사

– 오염 물질을 찾아냅니다

- 표면이 깨끗한지 확인하세요

3단계: 메커니즘 작동 상태를 확인합니다.

– 부드러운 움직임을 보장합니다

– 모든 장애물을 제거하십시오

4단계: 전자석의 내부 부품을 점검하십시오.

– 음영 링을 검사하십시오

코일에 손상이 있는지 확인하십시오.

제5장: 빠른 문제 해결 표

다음 표는 각 원인에 대한 구체적인 해결책을 요약한 것입니다.

장 6 : 산업용 솔레노이드 소음을 방지하는 방법?

6.1 정기 유지 보수

3~6개월마다 솔레노이드에 쌓인 먼지와 오일을 깨끗하게 청소하십시오.

6.2 올바른 설치

모든 부품이 정확한 위치에 있고 단단히 고정되었는지 확인하십시오.

6.3 적절한 제품 선택

필요한 전압과 전력을 선택하고 고품질 부품을 사용하십시오.

 

제7장: 저소음 산업용 솔레노이드 선택 요령

저소음 산업용 솔레노이드를 선택하려면 기본 사양 검토 이상의 많은 요소가 필요합니다. 산업용 솔레노이드 소음의 주요 원인은 금속 플런저와 솔레노이드의 금속 극면 사이의 물리적 충돌입니다.

아래는 제시된 주제나 사실을 변경하지 않고 적절한 저소음 산업용 솔레노이드를 선택하는 데 도움이 되는 구체적인 단계입니다.

7.1. 이중 솔레노이드 또는 래칭 메커니즘을 선택하십시오.

산업용 솔레노이드는 일반적으로 플런저를 "쾅" 닫아 "딸깍" 하는 특유의 소리를 냅니다.

이중 솔레노이드는 이중 코일 설계를 통해 작동합니다. 이러한 솔레노이드는 플런저를 양방향으로 전자기적으로 구동하지만 스프링 복귀가 없으므로 충격을 크게 줄입니다.

래칭 솔레노이드는 플런저의 위치를 ​​유지하기 위해 영구 자석을 포함합니다. 따라서 이 장치는 위치를 전환할 때만 에너지를 소비하므로 (일부 경우 미세한 잡음이 발생할 수 있지만) 소음이 없습니다.

7.2. 영향을 줄이는 기능이 있는지 확인하십시오

제조업체에 다음과 같은 예시들을 요청하면 해결될 것입니다.

– 폴 페이스 또는 플런저 스톱에 부착된 엘라스토머 댐퍼(고무 또는 폴리우레탄 패드);

- 시스템에 통합된 범퍼 또는 O링은 미세한 움직임까지 완충하는 역할을 합니다.

- 닫힘 과정에서 공기를 가두어 플런저 접촉의 마지막 단계에서 공기 쿠션을 생성하는 테이퍼형 또는 계단형 폴 페이스.

7.3. "가변 유지력" 또는 소프트랜드 드라이브 솔레노이드를 구하십시오.

일반적인 산업용 솔레노이드는 즉시 최대 출력을 생성하지만, 전자 제어식 솔레노이드는 PWM 구동 기능을 통해 착좌 후 전류를 감소시켜 보다 부드러운 착좌를 가능하게 할 수 있습니다.

권장 사항: 설계가 허용하는 경우, 더 느린 체결 속도와 낮은 유지 전압을 구현하기 위해 통합 전자 제어 및 프로그래밍 옵션이 포함된 제품을 주문하십시오. 이 설계는 "딸깍"거리는 소음과 "윙윙거리는" 소음이 발생하지 않도록 보장합니다.

7.4. 교류 전원 솔레노이드를 사용하지 마십시오.

교류 전원을 사용하는 기기는 일반적으로 라인 주파수(50Hz 또는 60Hz)에서 자기 윙윙거리는 소리를 내는데, 이 소리는 종종 충격 자체보다 더 큽니다.

직류(DC) 솔레노이드는 움직임이나 착좌 시를 제외하고는 완전히 소음이 없습니다. 산업용으로는 24V DC 솔레노이드를 권장합니다.

7.5. 사양 요구 사항에 정숙성을 포함시키십시오.

산업용 솔레노이드는 기본적으로 소음 수준에 대한 등급이 명시되어 있지 않습니다. 따라서 다른 모든 요구 사항 외에도 1m 거리에서의 음압(dBA) 측정값을 지정해야 합니다. 가장 이상적인 결과는 45dBA 미만입니다. 일반적인 표준 솔레노이드의 소음 수준은 약 65~85dBA입니다.

참고로, 테스트 조건에는 요구되는 부하 및 장착 조건 하에서 수행되는 개폐 주기(솔레노이드는 금속 표면에 단단히 장착될 경우 소음이 커지는 경향이 있음)를 명시해야 합니다.

7.6. 밀폐형/박스형 디자인과 개방형 프레임 디자인을 비교해 보십시오.

개방형 프레임 산업용 솔레노이드는 충격을 감쇠 장치 없이 그대로 방출하기 때문에 최대 소음 수준을 발생시킵니다.

박스형 또는 튜브형 솔레노이드는 소음이 다소 적지만 여전히 "딸깍"거리는 소리가 납니다. 캡슐형 또는 에폭시로 밀봉된 솔레노이드는 진동을 줄여줍니다.

가장 조용한 작동을 위해서는 고무 마개가 있는 완전 밀폐형 튜브형 솔레노이드를 고려하십시오.

7.7. 작동 조건 및 온도 등급 확인

댐퍼나 엘라스토머와 같은 일부 소음 저감 장치는 온도가 상승함에 따라 성능이 저하됩니다.

100% 듀티 사이클까지 연속 작동 시 솔레노이드의 소음을 줄이려면 일반 고무 대신 실리콘 고무를 댐퍼로 사용해야 합니다.

고온 작동 조건에서는 코일 저항 변화로 인해 험 노이즈가 더 커지므로 솔레노이드에는 H 등급(180°C)의 절연이 필요합니다.

 7.8 요약표

소음이 거의 없는 (40dBA 미만) 시스템이 절대적으로 필요한 경우 솔레노이드를 선형 액추에이터 (리드스크류 + 스테퍼 모터) 또는 피에조 액추에이터 로 교체하는 것을 고려해 볼 수 있지만 , 이러한 방식은 속도가 훨씬 느리고 가격도 더 비쌉니다.

제8장: 산업용 솔레노이드 소음에 대한 FAQ

Q1: 산업용 솔레노이드에서 윙윙거리는 소음이 발생하는 주된 원인은 무엇입니까?

A: 윙윙거리는 소리는 코어가 반폐쇄 모드로 작동 중임을 의미합니다. 대부분의 경우 작동 회로의 전압이 낮아 저항을 극복하기에 자기력이 부족하기 때문에 발생합니다. 이 문제를 진단하려면 멀티미터를 사용하여 전압을 측정해야 합니다. 극면이 더러워진 경우에도 윙윙거리는 소음이 발생할 수 있습니다.

Q2: 소음이 전기적/전자기적 성질을 띠는지 아니면 기계적 성질을 띠는지 어떻게 판단할 수 있나요?

A: 간단한 전원 차단 테스트를 해보세요. 전원을 끈 직후에 소리가 나지 않으면 전기적/전자기적 문제(저전압, 손상된 차폐 링, 불량 코일)가 있는 것입니다. 전원을 끈 후에도 소리가 계속 나거나 점차 줄어든다면 기계적인 문제가 원인일 가능성이 높습니다.

Q3: 불량 차광 링에서 거슬리는 소음이 발생하는 이유는 무엇이며, 수리가 가능한가요?

A: 차광 링은 진동을 억제하고 기기를 더 조용하게 만드는 데 도움을 줍니다. 차광 링이 없으면 코어가 고주파로 진동하여 거친 윙윙거리는 소리나 끽끽거리는 소리가 발생합니다. 차광 링은 수리가 불가능하며, 동일한 링으로 교체하는 것 외에는 다른 방법이 없습니다. 또한, 코어가 진동으로 인해 손상될 수 있으며, 이 경우에도 교체가 필요합니다.

질문 4: 산업용 솔레노이드 극면을 청소할 때 무엇을 해야 합니까?

A: 다음 권장 사항을 고려해 보세요.

– 전원을 차단하세요.

– 부드러운 천이나 브러시만 사용하십시오. 딱딱한 도구는 표면을 긁을 수 있습니다.

- 녹이나 부식이 있는 경우, 고운 사포를 사용하십시오. 하지만 너무 많이 갈아내면 표면이 고르지 않게 되므로 매우 조심해야 합니다.

– 조립하기 전에 기둥 표면을 깨끗이 닦고 완전히 말리십시오.

Q5: 브레이크를 너무 세게 조이면 소음 발생에 영향을 미칠까요? 만약 그렇다면, 왜 종종 간과되는 걸까요?

A: 네. 브레이크가 너무 꽉 조여지면 코어 폐쇄에 대한 저항이 커지고, 이를 극복할 자기력이 충분하지 않으면 코어가 진동하여 소음이 발생합니다. 많은 정비 작업자들이 코어와 코일에만 집중하고 외부 요인을 간과하는 경우가 많습니다. 브레이크를 조이면 코어가 제대로 폐쇄되어 소음이 사라집니다.

Q6: 산업용 솔레노이드가 장시간 반폐쇄 상태로 작동할 경우 어떤 결과가 발생합니까?

A: 반폐쇄 상태에서의 장시간 작동은 다음을 의미합니다:

– 중심부 진동으로 인해 기둥의 마모가 가속화됩니다.

– 비정상적인 노심 전류;

– 음영 링 파손;

- 기기의 전체 수명이 단축됩니다.

부분 폐쇄(전압이 너무 낮거나 결합 불량)를 유발하는 상황은 시급히 해결해야 합니다.

Q7: 소음으로 인한 고장률을 줄이는 데 도움이 되는 유지보수 작업에는 어떤 것들이 있습니까?

A: 다음 사항에 노력을 집중해야 합니다.

– 정기적인 청소: 3~6개월마다 폴 표면의 기름때, 먼지, 때 등을 제거하기 위해 청소를 실시하십시오.

– 정기 점검: 배선 조임 상태, 스프링 압축 상태 및 브레이크 설정 상태를 주의 깊게 확인하십시오.

– 비정상 상태 부재: 작동 중 코어가 완전히 밀폐되어 있는지 확인하십시오.

Chapter 9 : 결론

일반적으로 산업용 솔레노이드에서 이상한 소음이 발생하는 것은 자기 회로의 막힘이나 가동 코어와 고정 코어 사이의 접촉 불량을 나타냅니다. 이러한 문제는 원인을 파악하고 적절한 해결책을 적용하면 신속하게 해결할 수 있습니다. 또한, 적절한 초기 제품 선택과 정기적인 청소 및 유지 보수는 소음을 방지하고 전자석의 수명을 크게 연장하는 데 도움이 됩니다.

행운을 빕니다. 이 주제에 대해 더 궁금한 점이 있으면 언제든지 알려주세요.

참고: 유지보수를 진행하기 전에 장비의 전원을 끄십시오. 전압 측정이나 극면 청소와 같은 비교적 간단한 문제 해결 작업부터 시작한 후, 더 복잡한 작업으로 넘어가는 것이 좋습니다.