Oplossingshandleiding voor lineaire vergrendelingssolenoïden met hoge kracht

Lineaire vergrendelingssolenoïde OEM-oplossing fabriek

Lineaire vergrendelende solenoïde voor automatiseringsapparaten

Industriële lineaire vergrendelingssolenoïde voor zware toepassingen

Lineaire vergrendelende solenoïde, zeer nauwkeurige regeloplossing

Snel reagerend lineair vergrendelend solenoïdesysteem

Dia 1 van 6 wordt weergegeven

WL1253 Lineaire vergrendelende solenoïde precisiebesturingshandleiding

De lineaire vergrendelingssolenoïde is een elektromechanisch apparaat dat de positie van de plunjer (uitschuiven/intrekken) kan behouden zonder constant elektrische stroom te gebruiken. Deze solenoïde wordt ook wel lineaire vergrendelingssolenoïde genoemd. Het vergrendelingstype maakt gebruik van een permanente magneet om een vergrendelend effect te creëren, in tegenstelling tot gewone solenoïden die stroom nodig hebben om een positie te behouden. Een korte elektrische puls schakelt de plunjer om (tussen twee stabiele toestanden, bijvoorbeeld vergrendeld/vergrendeld). De vergrendelingssolenoïde houdt de plunjer vervolgens in de nieuwe positie vast totdat de volgende puls optreedt. Lineaire vergrendelingssolenoïden verbruiken geen stroom in de vergrendelde toestand, waardoor ze geschikt zijn voor apparaten die op batterijen werken.

Ontvang een gratis offerte

PDF Download

Productoverzicht van lineaire vergrendelende solenoïden

Lineaire vergrendelingssolenoïden zijn relatief kleine, bistabiele apparaten die hun toestand behouden zonder elektriciteit. Ze bestaan uit een spoel, een permanente magneet, een plunjer en een behuizing. Door een korte stroom (een puls van 12 V gedurende 50 ms) toe te passen, beweegt de plunjer naar één kant en keert de polariteit om naar de andere kant. De magneet houdt de plunjer in positie met een houdkracht van enkele grammen tot kilogrammen, afhankelijk van het solenoïdemodel. De typische slag van een lineaire vergrendelingssolenoïde ligt tussen de 3 mm en 15 mm. Deze solenoïden zijn zeer geschikt voor apparaten op batterijen, zoals slimme sloten en afsluitkleppen voor gasleidingen in huishoudens. Doordat er geen continue stroom nodig is, is de kans op oververhitting kleiner en zijn ze bruikbaar in gevaarlijke of besloten ruimtes.

Video van een lineaire vergrendelende solenoïde van het bedrijf

Gedetailleerde weergave van de lineaire vergrendelende solenoïde van het bedrijf

Handleiding voor het slimme besturingssysteem met lineaire vergrendelende solenoïde

Zeer efficiënte lineaire vergrendelende solenoïdeoplossing

Lineaire vergrendelende solenoïde industriële automatiseringsoplossing

Snelle lineaire vergrendelende solenoïde

Geavanceerde bewegingsbesturingsoplossing met lineaire vergrendelende solenoïde

Checklist voor het selecteren van een vergrendelende solenoïde

Technische specificaties van de lineaire vergrendelende solenoïde

rand	Weilong Technologie	Modelnummer	WL1253
Nominale spanning (V)	DC 36V	Nominaal vermogen (W)	30.9w
Werkmodel	Duw-trek type	Houdkracht (N)	3000 gf
Stroke (mm)	6 mm op maat gemaakt	Tijd(en) opnieuw instellen	0.2
Leven van de dienst	100 keer	Certificering	CE, RoHS, ISO9001,
Materiaal	Superieur magneetijzer	Lengte van de looddraad (mm)	200 MM
Stijl installeren	Schroef	Maattolerantie	+/- 0.1 mm
Waterbestendig	Geen	Isolatieklasse	B
Hi-Pot-test	AC 600V 50/60Hz 2s	Duwkracht	600 Gf
Het werk Temperatuur	-10 ° C-100 ° C	Duty Cycle	1-100%
Draaddiepte (mm)	/	Betaling Term	TT, oftewel LC At Sight
Voorbeeld Bestel	Ja	Garantie	1 jaar
MOQ	1000 pcs	Capaciteit van de levering	5000 stuks per week
Levertijd	30 dagen	Haven van laden	shenzhen

Het werkingsprincipe van een lineaire vergrendelende solenoïde

Een lineaire vergrendelingssolenoïde bestaat uit een elektromagneet en een permanente magneet. Als de permanente magneet statisch is, houdt deze de ferromagnetische plunjer in een uitgeschoven of ingetrokken positie vast, zelfs zonder dat er stroom op wordt aangelegd. Door een gelijkstroompuls met de juiste polariteit toe te passen, ontstaat er een extra magnetisch veld rond de plunjer. Als de aangelegde stroom een magnetisch veld creëert dat het veld van de magneet tegenwerkt, wordt de houdkracht van de magneet tenietgedaan en wordt de plunjer bewogen door een tegengestelde mechanische kracht, zoals de veer. Anders zal een omgekeerde stroom het magnetische veld versterken en de plunjer naar een andere positie trekken, waar deze door de magneet wordt vastgehouden. De elektrische stroom kan nu worden uitgeschakeld en de plunjer blijft in de eindpositie vergrendeld totdat er weer stroom wordt aangelegd.

Belangrijkste kenmerken van een lineaire vergrendelingssolenoïde

De kenmerken van een lineaire vergrendelingssolenoïde zijn: bistabiele werking, geen stroomverbruik in vergrendelde toestand en verminderde warmteontwikkeling. Dankzij de interne permanente magneten is de houdkracht relatief hoog in verhouding tot de grootte. Deze solenoïden reageren snel en zijn bistabiel (ze kunnen in beide richtingen functioneren). Lineaire vergrendelingssolenoïden werken doorgaans met lage gelijkstroom (3V tot 24V), omdat ze ontworpen zijn voor hoge inschakelduur vanwege de korte pulsduur. Andere kenmerken zijn een compact ontwerp, de beschikbaarheid van magnetische afscherming en de mogelijkheid om op batterijen te werken.

Hoe veelgemaakte fouten bij het ontwerpen van lineaire vergrendelende solenoïden te voorkomen

1) Constante vermogensmodus. De solenoïde mag slechts gedurende 20-100 ms een puls geven. De spoel zal oververhit raken en doorbranden als gevolg van overmatige vermogensdissipatie.

2) Onjuiste polarisatie van de spoel. H-bruggen zijn essentieel voor lineaire vergrendelingssolenoïden, omdat gewone transistoren slechts in één richting stroom toelaten. De omgekeerde polariteit van de ingangsstroom zorgt ervoor dat de plunjer terug beweegt naar zijn oorspronkelijke positie.

3) Vergeet tegen-EMK. Zodra de puls is voltooid, veroorzaakt de ineenstorting van het magnetische veld een overschot en een spanningspiek over de spoel. Voeg flyback-diodes of zenerdiodes per paar toe.

4) Overbelasting. De maximale houdkracht van de magneet heeft zijn beperkingen. Probeer geen belastingen toe te passen die de gespecificeerde maximale waarde overschrijden en voeg een mechanische stop toe om overtollige kracht te voorkomen.

5) Zwakke accucapaciteit. De inschakelstroom kan oplopen tot 1-2 Ampère, zelfs bij 12V. Controleer of de accu voldoende capaciteit heeft en niet leeg raakt onder de piekbelasting.

6) Installatie in een ferromagnetische omgeving. Stalen onderdelen in de buurt kunnen de magnetische veldlijnen verstoren en de houdkracht met de helft of meer verminderen. Vermijd het installeren van vergrendelingssolenoïden in de buurt van ferromagnetisch materiaal (messing en aluminium hebben de voorkeur).

7) Demagnetisatie-effecten negeren. Herhaalde pulsen, omgekeerde polarisatie of oververhitting kunnen uiteindelijk de interne magneten demagnetiseren. Houd de puls- en spoelbreedte binnen de specificaties en de omgevingstemperatuur laag.

Industriële toepassing van een lineaire vergrendelende solenoïde

De energiezuinige eigenschappen van lineaire vergrendelingssolenoïden maken ze geschikt voor diverse toepassingen in verschillende industrieën. Zo worden ze gebruikt in slimme meters (water- en gasmeters) als automatische afsluitkleppen (één puls stopt de stroming, een tweede hervat deze), waar ze jarenlang op batterijen kunnen werken. Ze worden ook toegepast in domoticasystemen voor elektronische deursloten en raamopeners, die hun status behouden, zelfs zonder stroomtoevoer. Daarnaast worden lineaire vergrendelingssolenoïden gebruikt in draagbare medische apparaten zoals infuusapparaten en beademingsapparatuur om de vloeistof-/luchtstroom te regelen zonder de batterijen leeg te trekken. In de auto-industrie worden deze solenoïden gebruikt in vergrendelingen van laadpoorten voor elektrische voertuigen, kofferbakontgrendelingsmechanismen en versnellingspookvergrendelingen. Lineaire vergrendelingssolenoïden vinden ook veel toepassing in de maakindustrie als noodvergrendelingen voor apparatuur en machines. Denk hierbij aan elektronische kluissloten, toegangscontrolesystemen op basis van smartcards en dispensers in automaten. "Door hun lage energieverbruik zijn ze nuttig in de landbouw voor irrigatie- of zonne-energietoepassingen. Lineaire vergrendelingssolenoïden worden gebruikt in speelgoed en hobbyapparatuur. Ze vinden veelvuldig toepassing in elektrische deuropeners en muntentellers. Ze raken niet oververhit zoals gewone solenoïden en kunnen daarom in afgesloten ruimtes worden gebruikt (onderwaterkleppen). Doordat ze hun positie behouden, zijn ze geschikt voor faalveilige systemen waarbij de laatst gebruikte opdracht na stroomuitval behouden moet blijven. Deze eigenschap maakt lineaire vergrendelingssolenoïden uitermate geschikt voor IoT- en sensortechnologieën."

Waarom worden lineaire vergrendelende solenoïden zo populair?

De groeiende vraag naar energiebesparende aandrijfmechanismen als gevolg van de IoT-boom en de wereldwijde energieproblematiek verklaart de toenemende populariteit van lineaire vergrendelingssolenoïden. Miljarden slimme apparaten op batterijen voor de landbouw, de olie- en gasindustrie en domotica vereisen actuatoren die van toestand kunnen veranderen en deze kunnen onthouden. De gebruikelijke solenoïden verbruiken batterijen binnen enkele uren. Een vergrendelingssolenoïde gaat jaren mee op slechts twee AA-batterijen. Bovendien wordt er geen warmte gegenereerd in de vasthoudstand, waardoor deze solenoïden met een gerust hart in plastic en explosieveilige behuizingen kunnen worden geïnstalleerd. Bewaking op afstand via zonne-energie is een andere opkomende markt die vraagt om energiezuinige actuatoren. Moderne vergrendelingsstuurcircuits zijn betaalbaarder en compacter, waardoor de complexiteit afneemt. Momenteel zijn er commercieel verkrijgbare, afgedichte en voordelige vergrendelingssolenoïden die worden gebruikt in consumentenelektronica, zoals slimme sloten voor kasten en robotspeelgoed. Het faalveilige mechanische geheugen van vergrendelingssolenoïden is een ander verkoopargument dat nuttig is in de domotica- en auto-industrie. Kortom, ze voldoen aan de drie basiscriteria van de hedendaagse elektronica: efficiëntie, compactheid en intelligentie.

Voordelen en nadelen van een lineaire vergrendelende solenoïde

Het voordeel van een lineaire vergrendelende solenoïde

Geen stand-byvermogen – eenmaal vergrendeld verbruikt de solenoïde geen stroom en is daarom perfect voor systemen op batterijen en energieopwekkers.

Geen warmteafvoer – de koele werking maakt het geschikt voor volledig afgesloten en explosieveilige toepassingen.

Veilig mechanisch geheugen – eenmaal ontgrendeld, wordt de positie van de plunjer onthouden, zelfs bij stroomuitval; er is geen reservebatterij nodig om de kleppositie te behouden.

Compact ontwerp – klein formaat met krachtige magneten die zorgen voor een stevige bevestiging zonder opwinden.

Lange levensduur dankzij lage inschakelduur – korte pulsen minimaliseren de belasting van de spoel en vonkvorming tussen de contacten.

Het nadeel van een lineaire vergrendelende solenoïde

Vereist een bidirectioneel aansturingssysteem. Eenvoudige transistoren volstaan niet. Extra complexiteit met een H-brugdriver of relaismodule.

Minder trekkracht in vergelijking met standaard solenoïden. De vergrendelingsmechanismen zijn zwakker omdat de permanente magneet de beweging tijdens de puls tegenwerkt.

Niet geschikt voor snelle pulsschakelingen. Normale solenoïden werken beter als ze elke seconde worden omgeschakeld. Snel schakelen demagnetiseert de magneten en veroorzaakt oververhitting bij frequente omkeringen.

Gevoelig voor externe magnetische velden. Een sterke magneet of een te hoge stroom in de buurt zal de permanente magneet demagnetiseren.

De houdkracht is vast. Deze kan niet worden aangepast door de stroomsterkte te verlagen (aangezien die er niet is) en wordt bepaald door de magnetische sterkte van de permanente magneet.

Probleemoplossing voor lineaire vergrendelende solenoïden

De solenoïde vergrendelt niet (beweegt wel, maar blijft niet op zijn plaats).

Oorzaak: Te korte pulsduur. Gedemagnetiseerd door hoge temperaturen en/of schokken.

Oplossing: Verhoog de pulsbreedte naar 50-100 ms. Vervang de solenoïde als de magneet door hitte beschadigd is (>120°C).

De solenoïde beweegt helemaal niet tijdens de puls.

Oorzaak: Kortsluiting in de solenoïdespoel, mechanische blokkering door vuil in de plunjer of defecte aansturingsprintplaat.

Oplossing: Controleer de spoelweerstand met een multimeter – als deze oneindig is, is de draad gebroken. Reinig de binnenoppervlakken van de plunjerboring met isopropylalcohol. Test de H-brugstuurspanning met een oscilloscoop.

Intermitterende vergrendeling (vooral eenrichtingsvergrendeling)

Oorzaak: Asymmetrische polariteit, onvoldoende pulsstroom of blokkering.

Oplossing: Zorg ervoor dat de positieve polariteit de plunjer in de solenoïde trekt en de negatieve polariteit deze eruit duwt, en omgekeerd. Installeer een condensator met lage ESR in de buurt van de spoel om de uitgangsspanning te stabiliseren of de stijgtijd van de puls te verkorten.

De solenoïde vergrendelt, maar ontgrendelt bij lichte belasting.

Oorzaak: De externe belasting overschrijdt het magnetische veld van de permanente magneet, of van het ijzeren/magnetische bevestigingsmateriaal dat voor de solenoïde is gebruikt.

Oplossing: Schaf een sterkere solenoïde aan. Vervang de ferromagnetische bevestigingsschroeven door messing/aluminium exemplaren.

De solenoïde wordt heet, zelfs tijdens het pulseren.

Oorzaak: Een storing in de microcontroller zorgt ervoor dat de transistor continu geleidt, of de pulsbreedte is per ongeluk in seconden in plaats van milliseconden gedefinieerd.

Oplossing: Controleer de programmeercode om te zien of de uitgangspuls direct na activering wordt uitgeschakeld. Overweeg een hardwarematige watchdog toe te voegen om de stroom na 200 milliseconden uit te schakelen.

Veelgestelde vragen over lineaire vergrendelende solenoïden

1. Waarin verschillen vergrendelende solenoïden van gewone solenoïden?

Terwijl het reguliere type een continue stroomtoevoer nodig heeft om de plunjer op zijn plaats te houden, heeft de vergrendelende versie slechts een puls nodig om de plunjer in de geactiveerde positie te vergrendelen met behulp van zijn magnetische kracht. Reguliere solenoïden keren automatisch terug naar de neutrale positie nadat de stroom is uitgeschakeld, dankzij hun natuurlijke elasticiteit, geholpen door de terugveer. Vergrendelende versies doen dit automatisch met behulp van ingebouwde magneten die een houdkracht uitoefenen zonder elektriciteit te verbruiken.

2. Is de polariteit van belang voor vergrendelende solenoïden?

Ja, polariteit is inderdaad van groot belang. Vergrendelende solenoïden zijn bipolair, wat betekent dat de stroom die erdoorheen loopt een extra magnetisch veld in de spoel kan creëren. Dit veld trekt de plunjer samen met het door de magneten opgewekte veld en houdt hem in de vergrendelde positie. Om te ontgrendelen moet een puls met omgekeerde polariteit worden toegevoerd om het veld van de permanente magneet op te heffen. Daarna keert de plunjer door mechanische elasticiteit terug naar zijn neutrale positie.

3. Waarom zou ik een externe weerstand gebruiken in mijn vergrendelingssolenoïde?

Sommige vergrendelende solenoïden vereisen het gebruik van een externe weerstand om de demagnetiseringsstroom te regelen die nodig is om het apparaat te ontgrendelen. Na het toepassen van een omgekeerde puls worden zowel de spoel als de weerstand onderdeel van het circuit en geleiden ze stroom. Dit maakt een betrouwbare balans tussen de krachten van de spoel en de magneet mogelijk. Raadpleeg de technische specificaties van het betreffende apparaat voor meer informatie.

4. Kan ik mijn vergrendelingssolenoïde van een constante spanning voorzien?

Uiteraard moet je een vergrendelende solenoïde niet continu van stroom voorzien. Ze zijn ontworpen voor pulsen van maximaal 100 milliseconden. De isolatie en de spoeldraad zijn geoptimaliseerd voor intermitterend gebruik. Continue stroom zal de spoel snel oververhitten en beschadigen. Het doel van deze solenoïden is om de positie vast te houden zonder energie te verspillen.

5. Wat zijn de belangrijkste voordelen van vergrendelende solenoïden?

Er zijn vier belangrijke kenmerken die vergrendelende solenoïden onderscheiden van andere typen: ze hebben geen stroom nodig om hun positie vast te houden, ze produceren geen warmte in de ruststand en ze bieden een faalveilige mechanische geheugenfunctie. Deze eigenschappen maken vergrendelende solenoïden perfect voor apparaten op batterijen en afgedichte behuizingen.

6. Wat is de levensduur van lineaire vergrendelingssolenoïden?

De levensduur varieert van 200,000 tot meer dan 5 miljoen cycli, afhankelijk van het merk van de solenoïde. In werkelijkheid hangt de levensduur echter af van diverse factoren, waaronder zijdelingse belastingen, puls frequentie, omgevingsomstandigheden (zoals temperatuur of luchtvochtigheid) en elektrische parameters. Het is raadzaam om tests uit te voeren onder uw specifieke bedrijfsomstandigheden.

7. Welke montage-voorzorgsmaatregelen zijn er voor een vergrendelende solenoïde?

De juiste bevestigingsmaterialen moeten altijd voor de specifieke toepassing worden gekozen. Langere bevestigingsschroeven kunnen de interne bedrading van de spoel gemakkelijk beschadigen. Houd er ook rekening mee dat magnetische bevestigingsschroeven en nabijgelegen metalen platen de magnetische veldlijnen kunnen afbuigen en het houdvermogen van de solenoïde aanzienlijk kunnen verminderen.

8. Bestaan er verschillende soorten vergrendelingssolenoïden?

Er zijn inderdaad twee belangrijke ontwerpen. Bij een unidirectioneel vasthoudmechanisme houden magneten de plunjer alleen in de ingetrokken positie vast, terwijl de tegenovergestelde positie een terugveer vereist. Bistabiele vergrendelingssolenoïden hebben permanente magneten en twee spoelen/poolstukken om de plunjer in beide posities vast te houden zonder enige veer.

Hoe kies je een lineaire vergrendelende solenoïde?

Om de juiste lineaire vergrendelende solenoïde te selecteren, moet u rekening houden met de volgende kenmerken:

1. Kracht en slag.

Bepaal eerst de maximale houdkracht (de kracht die nodig is om de plunjer tegen een externe belasting in te bewegen) en de slag (de afstand die de plunjer aflegt). De houdkracht van een solenoïde met magneet wordt meestal vermeld. Zorg ervoor dat deze de maximale belasting in het ergste geval met 30% extra marge overschrijdt. Wat de slag betreft, bieden typische lineaire vergrendelingssolenoïden een slag tussen de 2 mm en 10 mm. Een langere slag verlaagt de houdkracht.

2 Elektrische parameters

Bepaal de spanning (typische waarden zijn 6V, 12V en 24V DC) en de pulsduur die u zich kunt veroorloven (30-100 ms). U moet voldoende wattseconden leveren om de houdkracht van de magneet te overwinnen. Hoe vaker u de solenoïde pulseert, hoe hoger het stroomverbruik en hoe sneller deze doorbrandt. U moet de spoelweerstand en de piekstroom die u moet overwinnen berekenen. De spoelweerstand kan worden berekend op basis van het verbruikte vermogen. Controleer het stroomverbruik van uw aansturingscircuit (H-brug of relaiscontacten).

3. Fysieke kenmerken.

Meet de beschikbare ruimte voor de installatie. Een grotere afmeting betekent meer beschikbare kracht. Bepaal hoe u de solenoïde wilt monteren. De zwaartekracht kan het vasthoudproces bevorderen of juist belemmeren. Sommige solenoïden hebben een interne terugveer en zijn daardoor monostabiel. Bistabiele solenoïden hebben geen externe veren nodig om hun beweging tegen te werken.

4. Omgevingsparameters.

Als de solenoïde wordt blootgesteld aan vocht of buitenomstandigheden, kies dan voor waterdichte of IP-gecertificeerde modellen. Permanente magneten verliezen hun efficiëntie bij hogere temperaturen (neodymiummagneten verliezen hun sterkte rond de 80 graden Celsius). Als de omgeving onderhevig is aan trillingen, controleer dan of de plunjer door schokken uit de vergrendelde positie kan losraken.

5. Aandrijfcircuit.

Een lineaire vergrendelingssolenoïde vereist een bidirectionele stroomaansturing (omgekeerde polariteit om te ontgrendelen). Gebruik een H-brug of dubbelcontactrelais om het gewenste effect te bereiken. Voeg terugslagdiodes toe om spanningspieken te verminderen. – Laat nooit gelijkstroom door de vergrendelingsspoelen lopen, aangezien dit de spoelen zal beschadigen omdat ze niet ontworpen zijn om gelijkstroom te verwerken.

6 Mechanische levensduur (100,000 cycli).

Raadpleeg de productdocumentatie over de mechanische levensduur. Snelle pulsen kunnen de permanente magneet beschadigen en de effectieve levensduur verkorten. In dat geval dienen gewone (niet-vergrendelende) solenoïden te worden gebruikt.