Systemy automatyki z elektromagnesami zatrzaskowymi bistabilnymi

Inteligentny zawór elektromagnetyczny z zatrzaskiem bistabilnym

Automatyzacja procesów z elektromagnesem zatrzaskowym bistabilnym

Systemy oszczędzania energii z elektromagnesem bistabilnym

Elektromagnesy zatrzaskowe bistabilne w systemach samochodowych

Elektromagnes bistabilny do maszyn przemysłowych 0

Pokazywany slajd 1 z 6

WL0837 Kompaktowy bistabilny elektromagnes blokujący

Elektromagnes bistabilny to zaawansowany siłownik elektromechaniczny oferujący wysoką wydajność i niezawodność w różnych wymagających zastosowaniach przemysłowych. Główną innowacją w tym produkcie jest zastosowanie magnesu trwałego w celu zablokowania zwory w jednym z dwóch możliwych stanów stabilnych bez poboru energii elektrycznej. Zastosowanie tej technologii „blokowania” znacznie zmniejsza zużycie energii i wytwarzanie ciepła przez elektromagnes w porównaniu z tradycyjnymi elektromagnesami „włącz/wyłącz”, które wymagają ciągłego zasilania, aby utrzymać swój stan. Pojedynczy impuls elektryczny zmienia stan elektromagnesu bistabilnego w zależności od biegunowości tego impulsu. Technologia blokowania bistabilnego sprawia, że ten produkt jest niezwykle wydajnym i chłodnym elementem do zastosowań zasilanych bateryjnie lub zdalnie. Solidna konstrukcja zapewnia wysoką niezawodność i długą żywotność. Produkt idealnie nadaje się do stosowania w mechanizmach blokujących, zaworach sterujących przepływem cieczy i systemach automatyki, gdzie wymagana jest stabilność bez stałego poboru mocy.

Uzyskaj bezpłatną wycenę

PDF Download

Kompaktowy bistabilny elektromagnes blokujący – przegląd produktu

Nasze przemysłowe bistabilne elektromagnesy zatrzaskowe zostały zaprojektowane z myślą o wysokiej wydajności i maksymalnej efektywności energetycznej. Dostępne są w dwóch typach (pchająco-ciągnące i obrotowe) i posiadają solidny korpus ze stali lub stali nierdzewnej oraz cewkę z miedzi o wysokiej przewodności. Są trwałe i skutecznie działają przy niskim napięciu prądu stałego (zwykle od 3.6 V do 24 V). Wbudowana technologia zatrzaskowa pozwala na utrzymanie stanu tłoka bez poboru mocy, dzięki czemu nadają się do systemów zdalnych lub zasilanych bateryjnie. Nasze elektromagnesy są dostępne w szerokiej gamie rozmiarów, skoków i opcji montażu, co czyni je idealnymi do zastosowań w automatyce, systemach bezpieczeństwa, sterowaniu przepływami i motoryzacji.

Kompaktowy bistabilny elektromagnes blokujący wideo

Kompaktowy bistabilny elektromagnes zatrzaskowy, szczegółowy wyświetlacz

Elektromagnes zatrzaskowy bistabilny do zastosowań w lotnictwie i kosmonautyce

Elektromagnes zatrzaskowy bistabilny o wysokim momencie obrotowym

Ekonomiczny bistabilny elektromagnes blokujący

Elektromagnes bistabilny do zamka inteligentnego

Elektromagnes bistabilny do urządzeń o dużej wytrzymałości

Karta katalogowa kompaktowego bistabilnego elektromagnesu zatrzaskowego

Marka	Technologia Weilong	Numer modelu	WL0837
Napięcie znamionowe (V)	DC 12V	Moc znamionowa (W)	10–20 W.
Siła pchania i ciągnięcia	300 Gf	Siła trzymania (N)	500 Gf
Skok (mm)	3-5 MM Dostosowane	Obowiązek pracy	20%
żywotność	100 tysięcy razy	Certyfikacja	CE, RoHS, ISO9001,
Materiał	Żelazo magnetyczne Superior	Długość przewodu (mm)	200 MM
Zainstaluj styl	Wkręt	Tolerancja wymiarów	+/- 0.1 mm
Wodoodporny	żaden	Klasa izolacji	B
Test Hi-Pot	Prąd zmienny 600 V 50/60 Hz 2 sek.	Siła trzymająca bez wzbudzenia	0
Temperatura pracy	-10 ° C 100 ° C	Cykl pracy	1-100%
Głębokość gwintu (mm)	/	Termin płatności	TT, czyli LC na widoku
próbka Zamówienie	Tak	Gwarancja	Rok 1
MOQ	1000 szt	Możliwość Supply	5000 szt. tygodniowo
Czas dostawy	30 Dni	Port załadunku	Shenzhen

Jak działa elektromagnes bistabilny

Bistabilny elektromagnes zatrzaskowy wykorzystuje połączenie technologii elektromagnetycznej i magnetyzmu trwałego. Bistabilny elektromagnes zatrzaskowy składa się z tych samych części co konwencjonalny elektromagnes (cewki i ruchomego trzpienia lub zwory), ale zawiera również magnes trwały. Cewka jest zasilana krótkim impulsem elektrycznym, który uruchamia trzpień. Impuls ten wytwarza pole magnetyczne, które wzmacnia lub osłabia pole magnesu trwałego. W przypadku prawidłowej polaryzacji impulsu, pole elektromagnetyczne pokonuje siłę wytwarzaną przez magnes trwały i przesuwa trzpień do drugiego stabilnego stanu. Po ustaniu impulsu pole magnetyczne zanika, ale magnes trwały utrzymuje trzpień w nowej pozycji bez poboru mocy. Aby przywrócić trzpień do poprzedniej pozycji, należy wygenerować impuls o przeciwnej polaryzacji, który zwolni trzpień i umożliwi mu powrót. Dzięki tej technologii bistabilny elektromagnes zatrzaskowy działa poprzez zmianę swoich stanów za pomocą krótkich impulsów (o długości milisekund), co zapewnia wysoką efektywność energetyczną.

Cechy elektromagnesu bistabilnego

Wysoka wydajność energetyczna: pobiera energię wyłącznie w trakcie impulsu; zerowe zużycie energii w celu utrzymania stanu;

Dwa stabilne stany (np. otwarty/zamknięty) utrzymywane przez magnes trwały bez zasilania;

Bardzo niska emisja ciepła: po włączeniu cewka jest aktywna przez krótki okres czasu i nie ma ryzyka przegrzania;

Blokada zabezpieczająca: zachowuje swój stan w przypadku zaniku zasilania;

Kompaktowy rozmiar: w oparciu o mniejszą cewkę niż porównywalny elektromagnes o stałej mocy, zapewnia kompaktowość zespołu.

Jaka jest różnica pomiędzy elektromagnesami z pojedynczym i podwójnym zatrzaskiem?

Główną różnicą jest liczba miejsc, w których może znajdować się elektromagnes po odłączeniu zasilania.

Pojedynczy elektromagnes blokujący: Utrzymuje pozycję tylko na jednym końcu ruchu (zwykle w pozycji „zasilanej” lub wysuniętej). Aby przywrócić pozycję, należy podać zasilanie w odwrotnej polaryzacji.

Elektromagnes z podwójną blokadą – może zablokować się na obu końcach skoku (przy całkowitym wysunięciu i całkowitym cofnięciu). Jest prawdziwie „bistabilny”.

Oba urządzenia wykorzystują magnes trwały, który utrzymuje pozycję bez konieczności ciągłego zasilania, dzięki czemu są bardzo energooszczędne.

Oto krótki przegląd ich najważniejszych różnic:

Zastosowania w praktyce
Wybór opcji zależy zazwyczaj od tego, co ma robić elektromagnes w pozycji „wyłączony”.

Elektromagnesy z pojedynczym ryglowaniem sprawdzają się, gdy mechanizm wymaga jedynie pewnego utrzymania w określonej pozycji po zasileniu, a pozycja „domyślna” lub resetująca nie ma znaczenia. Typowym przykładem jest mechanizm blokady, który musi pozostać zablokowany po zaniku zasilania.

Elektromagnesy z podwójnym zatrzaskiem to idealne rozwiązanie, gdy mechanizm musi być mocno utrzymywany w dwóch różnych stanach (np. „otwarty” i „zamknięty”) bez użycia zasilania. To dobra wiadomość dla urządzeń zasilanych bateryjnie. Zawory zraszaczowe są doskonałym przykładem. Impuls otwiera zawór, impuls odwrotny go zamyka, a zawór pozostaje w obu stanach bez zasilania bateryjnego.

Kluczowe pytanie, które należy zadać, jeśli wybierasz między tymi dwoma, brzmi: czy Twoja aplikacja wymaga trzymania w jednej pozycji, czy też niezbędne jest niezawodne trzymanie w obu pozycjach?

Kompaktowy bistabilny elektromagnes blokujący

Zastosowania elektromagnesów bistabilnych

Bistabilne elektromagnesy zatrzaskowe są szeroko stosowane w wielu różnych gałęziach przemysłu ze względu na ich wyjątkowe właściwości energooszczędne i utrzymujące pozycję. Znajdują zastosowanie w aplikacjach sterowania przepływem cieczy w systemach nawadniających, HVAC, a także w zaworach sanitarnych do sterowania wodą i gazem. Jednym impulsem mogą skutecznie otworzyć lub zamknąć zawór, oszczędzając baterię. Znajdują zastosowanie w systemach bezpieczeństwa i kontroli dostępu w inteligentnych zamkach do drzwi, elektronicznych zamkach szaf lub zamkach szaf serwerowych, które utrzymują stan zamknięcia nawet w przypadku awarii zasilania. Znajdują zastosowanie w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym jako siłowniki klap, podwozi i systemów drzwi. Ich niskie zużycie energii sprawia, że idealnie nadają się do zarządzania akumulatorem i systemów izolacji w samochodach elektrycznych. Znajdują zastosowanie w automatyce przemysłowej do bram sortujących, blokad bezpieczeństwa i przekaźników zatrzaskowych. Znajdują zastosowanie w zasilanych bateryjnie czujnikach IoT i urządzeniach zdalnych, ponieważ mogą utrzymywać określoną pozycję bez zasilania.

Dlaczego elektromagnes bistabilny jest tak popularny

Rosnące zainteresowanie efektywnością energetyczną i rozwój urządzeń zasilanych bateryjnie w ramach Internetu Rzeczy (IoT) stały się bezpośrednią przyczyną rosnącej popularności bistabilnych elektromagnesów zatrzaskowych. Mogą one utrzymywać pozycję mechaniczną bez poboru energii. Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań, w których energia jest ograniczona lub droga, takich jak zdalne czujniki czy inteligentne liczniki. Kolejnym czynnikiem napędzającym ten trend jest szybki rozwój branży pojazdów elektrycznych, gdzie inżynierowie dążą do optymalizacji każdej watogodziny pojemności akumulatora, a bistabilne elektromagnesy stają się kluczowym elementem systemów zarządzania energią. Rozwój automatyki przemysłowej i technologii inteligentnych budynków również generuje zapotrzebowanie na małe, niezawodne siłowniki o niskim zużyciu ciepła. Aby lepiej sprostać tym potrzebom, producenci stale wprowadzają innowacje i dostosowują te elektromagnesy, zapewniając im miejsce w przyszłości w dziedzinie sterowania przemysłowego i efektywności energetycznej.

Zalety i wady elektromagnesu bistabilnego

Zalety elektromagnesu bistabilnego

Energooszczędność Główną zaletą jest to, że nie zużywa w ogóle energii do utrzymania stanu, co pozwala na znaczną oszczędność energii, co jest bardzo korzystne w przypadku urządzeń zasilanych bateryjnie.

Brak wytwarzania ciepła: Ponieważ aktywacja trwa zaledwie milisekundy, nie ma problemów z nagrzewaniem się cewek, co przekłada się na zwiększoną niezawodność i żywotność

Niezawodność: Magnetyczne mocowanie bez ruchomych części wewnątrz mechanizmu blokującego zapewnia bardzo długą żywotność i dużą stabilność

Zdolność do zatrzymywania stanu: Utrzymuje pozycję w przypadku utraty zasilania, co jest ważne w wielu zastosowaniach blokujących i zabezpieczających

Wady elektromagnesu bistabilnego

Drogi: Znacznie droższy niż zwykły elektromagnes typu push-pull (1-2 razy droższy) ze względu na zastosowanie magnesów trwałych i bardziej złożoną konstrukcję

Skomplikowane sterowanie: Wymaga bardziej skomplikowanego obwodu sterowania (musi być w stanie zapewnić impulsy obu biegunów). Nie jest to po prostu przełącznik WŁ./WYŁ., jak w przypadku zwykłego elektromagnesu.

Elektromagnesy bistabilne o krótkim skoku mają najprawdopodobniej krótszy skok w porównaniu do zwykłych elektromagnesów ze względu na konieczność zwolnienia siły trzymającej magnesu trwałego w celu zmiany stanu.

Wrażliwość: Typy zatrzasków magnetycznych mogą ulec rozmagnesowaniu pod wpływem wysokich temperatur lub zewnętrznych pól magnetycznych

Przewodnik rozwiązywania problemów z elektromagnesami bistabilnymi

Problem: Solenoid nie przełącza stanów

Przyczyna: Niewystarczająca moc impulsu. Czas trwania impulsu jest zbyt krótki lub napięcie lub prąd impulsu jest zbyt niskie, aby pokonać siłę trzymania magnesu trwałego.

Rozwiązanie: Upewnij się, że obwód sterujący zapewnia prawidłowy impuls (napięcie, prąd, czas trwania), zgodnie ze specyfikacją elektromagnesu. Sprawdź spadki napięcia w przewodach.

Problem: Elektromagnes włącza się, ale nie pozostaje włączony

Przyczyna: Magnes trwały ulega rozmagnesowaniu (osłabieniu) na skutek działania wysokiej temperatury lub silnego zewnętrznego pola magnetycznego.

Rozwiązanie: Upewnij się, że środowisko pracy spełnia wymagania techniczne elektromagnesu. W wielu przypadkach ta usterka jest nieodwracalna i wymaga wymiany.

Problem: Operacja przerywana

Potencjalna przyczyna: Luźne połączenia lub wadliwy obwód sterujący mogą prowadzić do nierównomiernego pulsowania. Możliwe jest również, że zasilacz uległ awarii.

Rozwiązanie: Sprawdź ciągłość wszystkich przewodów i połączeń. Sprawdź zasilanie i obwód sterujący pod kątem stabilnej pracy.

Problem: Losowe zachowanie podczas włączania zasilania

Potencjalna przyczyna: Nieznany poprzedni stan elektromagnesu. Mikrokontroler może nie mieć kodu programu, który umożliwiłby przełączenie elektromagnesu w stan bezpieczny podczas uruchamiania.

Rozwiązanie: Dodaj podprocedurę do kodu kontrolera, aby zapewnić polecenie dotyczące znanego stanu elektromagnesu podczas uruchamiania

Najczęściej zadawane pytania dotyczące kompaktowego bistabilnego elektromagnesu zatrzaskowego

1. W jaki sposób elektromagnes bistabilny utrzymuje swoją pozycję bez zasilania?

Wykorzystuje magnes trwały wbudowany w obwód magnetyczny. Gdy impuls prądu przesunie tłok do jednej ze stabilnych pozycji, siła trzymania magnesu trwałego utrzyma tłok w tej pozycji pomimo obciążeń. Pozycja ta zostanie utrzymana bez zasilania.

2. Jaka jest różnica pomiędzy elektromagnesem a elektromagnesem zatrzaskowym?

Zwykły elektromagnes potrzebuje ciągłego zasilania, aby utrzymać tłok w ruchu. Elektromagnes zatrzaskowy potrzebuje jedynie krótkiego impulsu, aby przełączyć się w inny stan, po czym pozostaje w tym stanie bez zasilania. Dzięki temu jest znacznie bardziej energooszczędny i wytwarza mniej ciepła.

3. Elektromagnesy bistabilne idealnie nadają się do zastosowań wymagających bezpieczeństwa.

Tak, ale z pewnymi zastrzeżeniami. Bez zasilania zachowa poprzednią pozycję. Aby uzyskać określoną bezpieczną pozycję, należy stworzyć obwód zabezpieczający. Zazwyczaj odbywa się to za pomocą wbudowanego układu rozładowania pojemnościowego, który generuje impuls przełączający elektromagnes w pozycję bezpieczną w przypadku zaniku zasilania.

4. Jaki obwód sterujący jest wymagany dla elektromagnesu blokującego?

To nie jest po prostu przełącznik, który można włączać i wyłączać. Aby zmienić stan, potrzebny jest obwód, który może odwrócić polaryzację impulsu. Standardowym rozwiązaniem jest układ mostka H, który pozwala zmienić kierunek przepływu prądu przez cewkę, aby ją zablokować/odblokować.

5. Te elektromagnesy nie nadają się do urządzeń zasilanych bateryjnie.

Wręcz przeciwnie. Kluczową zaletą tych elektrozaworów jest ich bardzo niskie zużycie energii. W stanie spoczynku nie zużywają one w ogóle energii, co czyni je idealnymi do zdalnych czujników, urządzeń IoT, zaworów automatycznych i innych urządzeń, w których żywotność baterii ma kluczowe znaczenie.

6. Jakie są typowe zastosowania tego typu elektromagnesu?

Są one powszechnie stosowane w aplikacjach, w których konieczne jest utrzymanie stanu bez ciągłego zasilania. Dotyczy to elektronicznych zamków do drzwi i szafek, zaworów sterujących przepływem cieczy w systemach nawadniających i wodnych oraz innych mechanizmów przełączających i wykonawczych w automatyce przemysłowej i motoryzacyjnej.

7. Jakie są wady i trudności w korzystaniu z tego urządzenia?

Głównymi wadami są wyższy koszt w porównaniu ze zwykłym elektromagnesem oraz konieczność zastosowania bardziej skomplikowanego układu sterowania. Ponadto magnes trwały jest bardzo wrażliwy na wysokie temperatury lub silne zewnętrzne pola magnetyczne, które wpływają na jego siłę trzymania.

8. Dlaczego elektromagnes blokujący nie wskazuje żadnego stanu?

Najczęstszymi przyczynami są niewystarczający impuls elektryczny. Może to wynikać ze zbyt krótkiego czasu trwania impulsu lub zbyt niskiego napięcia/prądu. Inne częste przyczyny to: awaria obwodu sterowania, słabe zasilanie lub wadliwe połączenia. Usterki mechaniczne, takie jak zablokowany tłok, mogą również uniemożliwić przełączanie.

Wskazówki, jak uniknąć błędów podczas projektowania

Niewystarczająca moc impulsu: Błąd polega na braku zrozumienia wymaganej mocy i długości impulsu potrzebnego do zmiany stanu elektromagnesu. Należy upewnić się, że układ sterujący jest w stanie dostarczyć wystarczające napięcie i prąd przez wymagany czas trwania impulsu.

Logika fail-safe nie jest brana pod uwagę: elektromagnes bistabilny zachowuje swoją ostatnią pozycję w przypadku zaniku zasilania. Jeśli taka możliwość istnieje w Twojej aplikacji, powinieneś zaimplementować logikę fail-safe, która przeniesie elektromagnes do stanu bezpiecznego (np. za pomocą superkondensatora do zamknięcia zaworu).

Rozmagnesowanie: Magnes trwały może z czasem ulec osłabieniu pod wpływem wysokiej temperatury lub zewnętrznego pola magnetycznego. Należy wybrać elektromagnes o odpowiedniej temperaturze otoczenia i osłonić go przed zewnętrznym polem magnetycznym.

Błąd polaryzacji: Błąd polaryzacji impulsu potrzebnego do zmiany stanu w przeciwnym kierunku. Powinien być zaimplementowany w logice sterowania.

Przeciążenie: Obciążenie mechaniczne większe niż siła trzymająca elektromagnes po zablokowaniu może spowodować ruch tłoka. Obciążenie powinno być zawsze mniejsze niż maksymalna siła trzymająca elektromagnes.

Przewodnik wyboru elektromagnesu bistabilnego

Wybór właściwego elektromagnesu bistabilnego jest niezbędny dla optymalnej wydajności, niezawodności i żywotności Twojej aplikacji. Na początku należy jasno określić podstawowe wymagania Twojej aplikacji. Oznacza to zdefiniowanie wymaganej siły (pchnięcie lub pociągnięcie) i skoku (odległość ruchu). Typowym zaleceniem dla inżynierów jest wybór elektromagnesu o minimalnej sile trzymania dwukrotnie większej niż obciążenie, aby zapewnić niezawodną pracę. Następnie należy wziąć pod uwagę parametry elektryczne. Musisz określić dostępne napięcie zasilania (najczęściej 12 V lub 24 V DC w zastosowaniach przemysłowych). Powinieneś sprawdzić rezystancję cewki elektromagnesu i pobierany przez nią prąd. Elektromagnes zatrzaskowy potrzebuje impulsu, aby zmienić swój stan, a Twój system sterowania powinien zapewnić taki impuls o prawidłowej polaryzacji.

Należy również wziąć pod uwagę warunki pracy. Zakres temperatur, wilgotność, wibracje i czynniki korozyjne to czynniki środowiskowe, które wpływają na działanie magnesu trwałego w elektromagnesie, powodując jego rozmagnesowanie z czasem. Dlatego tak ważne jest, aby dobrać elektromagnes odpowiedni do danego środowiska. W przypadku aplikacji sterowania przepływem, materiał konstrukcyjny (stal nierdzewna dla odporności na korozję) oraz ciśnienie robocze mają kluczowe znaczenie. Wymiary fizyczne również są bardzo istotne. Należy oszacować dostępną przestrzeń i wybrać elektromagnes, który można zintegrować z projektem, potencjalnie o kompaktowej konstrukcji w przypadku ograniczonej przestrzeni.

Na koniec należy wybrać między blokadą magnetyczną a mechaniczną. Najpopularniejszą technologią blokady jest blokada magnetyczna. Wykorzystuje ona magnesy trwałe do blokowania zwory w odpowiednim położeniu. Technologia ta zapewnia szybki czas reakcji i kompaktową obudowę. Może jednak podlegać wpływowi zewnętrznego pola magnetycznego. Technologia blokady mechanicznej jest bardziej wytrzymała i odporna na zakłócenia magnetyczne, ale ma ruchome części, które z czasem ulegają zużyciu, a także są większe i wolniejsze. Dokładna analiza siły, skoku, zasilania elektrycznego, warunków środowiskowych i wymagań mechanizmu blokady w danym zastosowaniu pozwoli na podjęcie świadomej decyzji. Zdecydowanie zaleca się sprawdzenie historii niezawodności producenta i jego wsparcia technicznego.