Przewodnik po rozwiązaniach elektromagnesu liniowego o dużej sile

Fabryka rozwiązań OEM dla elektromagnesów blokujących liniowych

Liniowy elektromagnes blokujący do urządzeń automatyki

Przemysłowy liniowy elektromagnes blokujący do zastosowań o dużej wytrzymałości

Rozwiązanie sterowania o wysokiej precyzji za pomocą elektromagnesu blokującego liniowego

Szybki liniowy układ elektromagnesu blokującego

Pokazywany slajd 1 z 6

Przewodnik po precyzyjnym sterowaniu liniowym elektromagnesem zatrzaskowym WL1253

Liniowy elektromagnes zatrzaskowy to urządzenie elektromechaniczne, które jest w stanie utrzymać położenie tłoka (wysuwanie/cofanie) bez ciągłego użycia energii elektrycznej. Jest on nazywany liniowym elektromagnesem zatrzaskowym. Ten typ zatrzasku wykorzystuje magnes trwały do wytworzenia efektu blokowania, w przeciwieństwie do zwykłych elektromagnesów, które wymagają przepływu prądu do utrzymania położenia. Chwilowy impuls elektryczny przełącza stan tłoka (między dwoma stabilnymi stanami, np. zablokowany w środku/wysunięty). Elektromagnes zatrzaskowy utrzymuje następnie tłok w nowym stanie do momentu wystąpienia następnego impulsu. Liniowe elektromagnesy zatrzaskowe nie pobierają energii w stanie zablokowanym, co czyni je przydatnymi w urządzeniach zasilanych bateryjnie.

Uzyskaj bezpłatną wycenę

PDF Download

Przegląd produktów: elektromagnes blokujący liniowy

Liniowe elektromagnesy zatrzaskowe to stosunkowo małe, bistabilne urządzenia, które utrzymują swój stan bez potrzeby zasilania. Składają się z cewki, magnesu trwałego, tłoka i obudowy. Przyłożenie krótkiego prądu (impuls 12 V przez 50 ms) spowoduje przesunięcie tłoka w jedną stronę i odwrócenie polaryzacji na drugą stronę. Magnes utrzymuje tłok w jego pozycji, wykorzystując siłę trzymania od gramów do kilogramów, w zależności od modelu elektromagnesu. Typowa długość skoku liniowego elektromagnesu zatrzaskowego wynosi od 3 mm do 15 mm. Te elektromagnesy są bardzo przydatne w urządzeniach zasilanych bateryjnie, takich jak inteligentne zamki i zawory odcinające do domowych instalacji gazowych. Brak ciągłego prądu sprawia, że są one mniej podatne na przegrzanie i nadają się do użytku w niebezpiecznych lub zamkniętych przestrzeniach.

Wideo z liniowym elektromagnesem blokującym firmy

Szczegółowy wyświetlacz liniowego elektromagnesu firmy

Przewodnik po systemie inteligentnego sterowania elektromagnesem liniowym

Rozwiązanie z wysokowydajnym liniowym elektromagnesem blokującym

Rozwiązanie automatyki przemysłowej z elektromagnesem liniowym

Elektromagnes blokujący liniowy o dużej szybkości reakcji

Zaawansowane rozwiązanie sterowania ruchem z liniowym elektromagnesem zatrzaskowym

Lista kontrolna wyboru elektromagnesu blokującego

Karta techniczna elektromagnesu blokującego liniowego

rand	Technologia Weilong	Numer modelu	WL1253
Napięcie znamionowe (V)	DC 36V	Moc znamionowa (W)	W 30.9
Model pracy	Typ Push-Pull	Siła trzymania (N)	3000 zł
Skok (mm)	6 MM Dostosowane	Czas(y) resetowania	0.2
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 pchania	600 Gf
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

Zasada działania elektromagnesu blokującego liniowego

Liniowy elektromagnes blokujący składa się z elektromagnesu i magnesu trwałego. Jeśli magnes trwały jest nieruchomy, utrzymuje on ferromagnetyczny trzpień w pozycji wysuniętej lub schowanej bez przyłożenia do niego prądu. Przyłożenie impulsu prądu stałego o odpowiedniej polaryzacji spowoduje wytworzenie dodatkowego pola magnetycznego wokół trzpienia. Jeśli przyłożony prąd wytworzy pole magnetyczne przeciwstawne do pola wytwarzanego przez magnes, wówczas jego siła trzymająca zostaje zerowana, a trzpień jest przesuwany przez przeciwstawną siłę mechaniczną, taką jak sprężyna. W przeciwnym razie prąd wsteczny wzmocni pole magnetyczne i przesunie trzpień do innej pozycji, która zostanie utrzymana po osiągnięciu nowego punktu zatrzymania przez magnes. Prąd elektryczny można teraz wyłączyć, a trzpień pozostanie zablokowany w pozycji końcowej do momentu przyłożenia kolejnego prądu.

Główne cechy elektromagnesu zatrzaskowego liniowego

Cechami elektromagnesu liniowego są: bistabilna praca, zerowy pobór mocy podczas blokowania oraz zmniejszone nagrzewanie. Dzięki wewnętrznym magnesom trwałym siła trzymania jest stosunkowo wyższa w stosunku do rozmiaru. Elektromagnesy te charakteryzują się szybką reakcją i bistabilnością (mogą pracować w obie strony). Elektromagnesy liniowe zazwyczaj pracują przy niskim prądzie stałym (od 3 V do 24 V), ponieważ są zaprojektowane do pracy w warunkach dużego cyklu pracy ze względu na krótki czas trwania impulsu. Inne cechy to kompaktowa konstrukcja, dostępność ekranowania magnetycznego oraz możliwość zasilania bateryjnego.

Jak uniknąć typowych błędów podczas projektowania elektromagnesu blokującego liniowego

1) Tryb stałej mocy. Impulsuj elektromagnes tylko przez 20–100 ms. Cewka przegrzeje się i spali z powodu nadmiernego rozpraszania mocy.

2) Nieprawidłowa polaryzacja cewki. Mostki H są obowiązkowe w przypadku liniowych elektromagnesów blokujących, ponieważ zwykłe tranzystory umożliwiają zasilanie tylko w jednym kierunku. Odwrotna polaryzacja prądu wejściowego powoduje powrót tłoka do pozycji wyjściowej.

3) Zapomnij o sile elektromotorycznej (SEM). Po zakończeniu impulsu, zanik pola magnetycznego powoduje przeregulowanie i skok napięcia na cewce. Dodaj diody flyback lub diody Zenera w parach.

4) Przeciążenie. Maksymalna siła trzymania magnesu ma swoje ograniczenia. Nie należy stosować obciążeń przekraczających określoną wartość maksymalną. W przypadku przeciążenia należy zastosować ogranicznik mechaniczny.

5) Niska pojemność akumulatora. Prąd rozruchowy może sięgać 1-2 amperów nawet przy napięciu 12 V. Sprawdź, czy akumulator zapewnia wystarczającą pojemność i nie rozładowuje się pod wpływem szczytowego obciążenia prądowego.

6) Instalacja w środowisku ferromagnetycznym. Elementy stalowe w pobliżu mogą zakłócać linie strumienia magnetycznego i zmniejszać siłę trzymania o połowę lub więcej. Unikaj instalowania elektromagnesów blokujących w pobliżu materiałów żelaznych (najlepiej mosiądzu, aluminium).

7) Ignorowanie efektów rozmagnesowania. Powtarzające się impulsy, odwrotna polaryzacja lub przegrzanie mogą ostatecznie rozmagnesować wewnętrzne magnesy. Utrzymuj szerokość impulsu i cewki w granicach specyfikacji oraz niską temperaturę otoczenia.

Elektromagnes blokujący liniowy do zastosowań przemysłowych

Energooszczędna natura elektromagnesów zatrzaskowych pozwala na ich zastosowanie w różnych urządzeniach i gałęziach przemysłu. Liniowe elektromagnesy zatrzaskowe są stosowane w inteligentnych urządzeniach pomiarowych (licznikach wody/gazu) jako automatyczne zawory odcinające (jeden impuls zatrzymuje przepływ, drugi go wznawia), gdzie mogą pracować na bateriach przez lata. Używane w systemach automatyki domowej sterujących elektronicznymi zamkami drzwi i siłownikami okien, które utrzymują swój stan nawet bez zasilania. Liniowe elektromagnesy zatrzaskowe są stosowane w przenośnych urządzeniach medycznych, takich jak infuzje i respiratory, w celu kontrolowania przepływu płynu/powietrza bez rozładowywania akumulatorów. W przemyśle motoryzacyjnym elektromagnesy te są stosowane w zamkach portów ładowania pojazdów elektrycznych, mechanizmach otwierania bagażnika i blokadach selektorów zmiany biegów. Liniowe elektromagnesy zatrzaskowe znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle wytwórczym jako awaryjne zatrzaski urządzeń lub maszyn. Należą do nich urządzenia, takie jak elektroniczne zamki do sejfów, systemy kontroli dostępu oparte na kartach inteligentnych i dystrybutory automatów vendingowych. Niskie zużycie energii sprawia, że są one przydatne w rolnictwie do nawadniania lub zasilania energią słoneczną. Liniowe elektromagnesy blokujące są wykorzystywane w zabawkach i sprzęcie hobbystycznym. Liniowe elektromagnesy blokujące znajdują szerokie zastosowanie jako elektryczne zamki do drzwi i liczarki monet. Nie przegrzewają się jak standardowe elektromagnesy, dzięki czemu mogą być stosowane w szczelnych komorach (zawory podwodne). Możliwość utrzymania pozycji sprawia, że są one przydatne w systemach bezpieczeństwa, wymagających zachowania ostatniego polecenia po zaniku zasilania. To właśnie ta właściwość sprawia, że liniowe elektromagnesy blokujące nadają się do zastosowań w Internecie rzeczy (IoT) i technologiach czujnikowych.

Dlaczego liniowe elektromagnesy blokujące cieszą się tak dużą popularnością?

Rosnące zapotrzebowanie na energooszczędne mechanizmy wykonawcze, wynikające z boomu IoT i globalnych obaw energetycznych, wyjaśnia rosnącą popularność liniowych elektromagnesów zatrzaskowych. Miliardy inteligentnych urządzeń zasilanych bateryjnie, wykorzystywanych w rolnictwie, przemyśle naftowo-gazowym i systemach automatyki domowej, wymagają siłowników, które pozwolą im zmieniać stan i go zapamiętywać. Zwykłe elektromagnesy rozładowują baterie w ciągu kilku godzin. Elektromagnes zatrzaskowy będzie działał latami, zasilany zaledwie dwiema bateriami AA. Co więcej, w stanie podtrzymania elektromagnesy nie wydzielają ciepła, co oznacza, że można je bez problemu montować w plastikowych i przeciwwybuchowych pojemnikach. Zdalny monitoring zasilany energią słoneczną to kolejny rozwijający się rynek, który wymaga energooszczędnych siłowników. Nowoczesne układy sterowników zatrzaskowych są bardziej przystępne cenowo i kompaktowe, co pozwala na zmniejszenie poziomu złożoności. Obecnie uszczelnione, tanie elektromagnesy zatrzaskowe są dostępne komercyjnie i stosowane w elektronice użytkowej, takiej jak inteligentne zamki do szafek i robotyczne zabawki. Odporna na awarie mechaniczna pamięć elektromagnesów zatrzaskowych to kolejny atut, przydatny w automatyce domowej i przemyśle motoryzacyjnym. Krótko mówiąc, spełniają one trzy podstawowe kryteria współczesnej elektroniki: wydajność, kompaktowość i inteligencję.

Zalety i wady elektromagnesu blokującego liniowego

Zaleta liniowego elektromagnesu blokującego

Zerowy pobór mocy w trybie czuwania – po zablokowaniu elektromagnes nie pobiera prądu, dzięki czemu doskonale nadaje się do systemów zasilanych bateryjnie i pozyskiwania energii.

Brak rozpraszania ciepła – chłodne działanie sprawia, że urządzenie można stosować w całkowicie szczelnych i przeciwwybuchowych zastosowaniach.

Bezpieczna pamięć mechaniczna – po odblokowaniu położenie tłoka zostaje zapamiętane nawet w przypadku zaniku zasilania. Do utrzymania położenia zaworu nie jest potrzebna żadna bateria zapasowa.

Kompaktowa konstrukcja – niewielkie rozmiary i silne magnesy zapewniające mocne trzymanie bez konieczności zwijania.

Wysoka żywotność dzięki niskiemu współczynnikowi wypełnienia – krótkie impulsy minimalizują obciążenie cewki i łuk elektryczny między stykami.

Wada liniowego elektromagnesu blokującego

Wymaga dwukierunkowego układu napędowego. Proste tranzystory nie wystarczą. Dodatkowe utrudnienie ze sterownikiem mostka H lub modułem przekaźnikowym.

Mniejsza siła pociągowa w porównaniu ze standardowymi elektromagnesami. Urządzenia blokujące są słabsze, ponieważ magnes trwały przeciwdziała ruchowi podczas impulsu.

Nieodpowiednie do pracy z szybkim impulsem. Zwykłe elektromagnesy działają lepiej, jeśli są przełączane co sekundę. Szybkie przełączanie rozmagnesowuje magnesy i przegrzewa je w przypadku częstego przełączania.

Wrażliwy na zewnętrzne pola magnetyczne. Silny magnes lub nadmierny prąd w pobliżu rozmagnesują magnes trwały.

Siła trzymania jest stała. Nie można jej regulować poprzez zmniejszenie prądu (ponieważ go nie ma) i jest ona definiowana przez siłę magnetyczną magnesu trwałego.

Rozwiązywanie problemów z elektromagnesem blokującym liniowym

Solenoid nie blokuje się (porusza się, ale nie pozostaje w miejscu)

Przyczyna: Zbyt krótka szerokość impulsu. Rozmagnesowanie spowodowane wysoką temperaturą i/lub wstrząsem.

Rozwiązanie: Zwiększ szerokość impulsu do 50–100 ms. Wymień elektromagnes, jeśli magnes uległ uszkodzeniu w wyniku ciepła (>120°C).

Solenoid nie porusza się wcale podczas impulsu

Przyczyna: zwarcie cewki elektromagnesu, zablokowanie mechaniczne z powodu zanieczyszczeń w tłoku lub uszkodzony obwód sterownika.

Rozwiązanie: Sprawdź rezystancję cewki multimetrem – jeśli jest nieskończona, przewód jest uszkodzony. Wyczyść wewnętrzne powierzchnie otworu tłoka alkoholem izopropylowym. Zmierz napięcie sterownika mostka H za pomocą oscyloskopu.

Przerywane blokowanie (szczególnie jednokierunkowe)

Przyczyna: asymetryczna polaryzacja, niewystarczający prąd impulsowy lub zakłócenie.

Rozwiązanie: Upewnij się, że biegunowość dodatnia przyciąga tłok do elektromagnesu, a ujemna go wypycha i odwrotnie. Zamontuj kondensator niskooporowy (ESR) w pobliżu cewki, aby ustabilizować napięcie wyjściowe lub skrócić czas narastania impulsu.

Elektromagnes blokuje się, ale odblokowuje się pod wpływem niewielkiego obciążenia.

Przyczyna: Obciążenie zewnętrzne przekracza pole magnetyczne magnesu trwałego lub elementów żelaznych/magnetycznych użytych do montażu elektromagnesu.

Rozwiązanie: Zaopatrz się w mocniejszy elektromagnes. Wymień ferromagnetyczne śruby mocujące na mosiężne/aluminiowe.

Solenoid nagrzewa się nawet podczas pulsowania

Przyczyna: Błąd MCU powoduje, że tranzystor cały czas przewodzi lub szerokość impulsu jest błędnie zdefiniowana w sekundach zamiast milisekund.

Rozwiązanie: Sprawdź kod programowy, aby upewnić się, że impuls wyjściowy jest wyłączany natychmiast po aktywacji. Rozważ dodanie układu nadzorującego, który wyłączy zasilanie po 200 milisekundach.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące elektromagnesu blokującego liniowego

1. Czym różnią się elektromagnesy zatrzaskowe od zwykłych elektromagnesów?

Podczas gdy w przypadku wersji standardowej wymagany jest ciągły przepływ prądu, aby utrzymać tłok na miejscu, wersja z blokadą wymaga jedynie impulsu magnetycznego, aby zablokować tłok w pozycji aktywnej. Elektromagnesy standardowe automatycznie powracają do pozycji neutralnej po odłączeniu zasilania dzięki swojej naturalnej elastyczności, wspomaganej sprężyną powrotną. Wersje z blokadą robią to automatycznie za pomocą wbudowanych magnesów, które utrzymują siłę bez poboru prądu.

2. Czy polaryzacja ma znaczenie w przypadku elektromagnesów blokujących?

Tak, rzeczywiście, polaryzacja ma ogromne znaczenie. Elektromagnesy zatrzaskowe są bipolarne, co oznacza, że przepływ prądu może wytworzyć dodatkowe pole magnetyczne wewnątrz cewki, które przyciąga tłok wraz z polem wytwarzanym przez magnesy i utrzymuje go w pozycji zablokowanej. Aby odblokować, należy podać impuls o odwrotnej polaryzacji, aby anulować pole magnesu trwałego, po czym tłok powraca do pozycji neutralnej dzięki elastyczności mechanicznej.

3. Dlaczego powinienem użyć zewnętrznego rezystora w moim zastosowaniu z elektromagnesem blokującym?

Niektóre elektromagnesy zatrzaskowe wymagają zastosowania zewnętrznego rezystora do regulacji prądu rozmagnesowania niezbędnego do odblokowania urządzenia. Po podaniu impulsu zwrotnego zarówno cewka, jak i rezystor stają się częścią obwodu i przewodzą prąd. Pozwala to na niezawodne zrównoważenie sił cewki i magnesu. Szczegółowe informacje można znaleźć w specyfikacji technicznej konkretnego urządzenia.

4. Czy mogę dostarczyć napięcie ciągłe do mojego elektromagnesu blokującego?

Oczywiście, nie należy podawać ciągłego zasilania do elektromagnesu blokującego. Są one przeznaczone do impulsów o długości do 100 milisekund. Izolacja i przewód cewki są zoptymalizowane pod kątem pracy przerywanej. Prąd ciągły szybko się przegrzeje i zniszczy cewkę. Zadaniem tych elektromagnesów jest utrzymanie pozycji bez marnowania energii.

5. Jakie są główne zalety elektromagnesów blokujących?

Cztery kluczowe cechy wyróżniają elektromagnesy zatrzaskowe od innych typów: nie potrzebują prądu do utrzymania pozycji, nie wytwarzają ciepła w trybie spoczynku i posiadają mechaniczną pamięć bezpieczeństwa. Te cechy sprawiają, że elektromagnesy zatrzaskowe idealnie nadają się do urządzeń zasilanych bateryjnie i obudów szczelnych.

6. Jaka jest żywotność liniowych elektromagnesów blokujących?

Żywotność elektromagnesu waha się od 200 000 do ponad 5 milionów cykli, w zależności od marki. W rzeczywistości jednak żywotność elektromagnesu zależy od różnych czynników, takich jak obciążenia boczne, częstotliwość impulsów, warunki środowiskowe (takie jak temperatura lub wilgotność) oraz parametry elektryczne. Najlepiej przeprowadzić testy w konkretnych warunkach eksploatacyjnych.

7. Jakie środki ostrożności należy podjąć podczas montażu elektromagnesu blokującego?

Osprzęt montażowy należy zawsze dobierać odpowiednio do konkretnego zastosowania. Dłuższe śruby montażowe mogą łatwo uszkodzić wewnętrzne okablowanie cewki. Należy również pamiętać, że magnetyczne śruby montażowe i pobliskie metalowe płytki mogą zmieniać kierunek linii pola magnetycznego i znacznie obniżać siłę trzymania elektromagnesu –

8. Czy istnieją różne rodzaje elektromagnesów blokujących?

Istnieją dwie główne konstrukcje. W konstrukcji z jednokierunkowym mocowaniem magnesy utrzymują tłok tylko w pozycji wciągniętej, natomiast w pozycji przeciwnej wymagana jest sprężyna powrotna. Elektromagnesy bistabilne posiadają magnesy trwałe i dwie cewki/bieguny, które utrzymują tłok w obu pozycjach bez użycia sprężyny.

Jak wybrać liniowy elektromagnes blokujący?

Aby prawidłowo wybrać liniowy elektromagnes blokujący, należy wziąć pod uwagę następujące cechy:

1 Siła i skok.

Najpierw określ maksymalną siłę trzymania (siłę potrzebną do przesunięcia tłoka pod obciążeniem zewnętrznym) oraz skok (odległość, jaką pokonuje tłok). Siła trzymania elektromagnesu z magnesem jest zazwyczaj podana. Upewnij się, że przekracza ona maksymalne obciążenie w najgorszym przypadku z dodatkowym 30% marginesem. Jeśli chodzi o skok, typowe elektromagnesy z blokadą liniową oferują od 2 mm do 10 mm. Większy skok zmniejsza siłę trzymania.

2 Parametry elektryczne

Określ napięcie (typowe wartości to 6 V, 12 V i 24 V DC) oraz czas trwania impulsu, na jaki Cię stać (30–100 ms). Będziesz musiał dostarczyć wystarczającą liczbę watosekund, aby przewyższyć siłę trzymania magnesu. Im częściej impulsujesz elektromagnes, tym większy jest jego pobór mocy i szybsze jest jego przepalenie. Musisz obliczyć rezystancję cewki i szczytowy prąd, który musisz pokonać. Rezystancję cewki można obliczyć na podstawie poboru mocy. Sprawdź pobór mocy przez obwód sterownika (mostek H lub styki przekaźnika).

3. Cechy fizyczne.

Zmierz dostępną przestrzeń do instalacji. Większy rozmiar oznacza większą dostępną siłę. Określ, jak planujesz zamontować elektromagnes. Grawitacja może ułatwiać lub utrudniać proces trzymania. Niektóre elektromagnesy posiadają wewnętrzną sprężynę powrotną, co zapewnia im stabilność monostabilną. Elektromagnesy bistabilne nie wymagają oporu zewnętrznego w ruchu.

4. Parametry środowiskowe.

W przypadku narażenia elektromagnesu na działanie wilgoci lub warunków zewnętrznych, należy wybrać modele wodoodporne lub z certyfikatem IP. Magnesy trwałe tracą wydajność wraz ze wzrostem temperatury (neodym traci swoją wytrzymałość w temperaturze około 80°C). Jeśli środowisko jest narażone na wibracje, należy sprawdzić, czy tłok nie odłączy się od pozycji zablokowanej pod wpływem uderzenia.

5. Obwód napędowy.

Liniowy elektromagnes zatrzaskowy wymaga dwukierunkowego sterowania prądem (odwrócenie polaryzacji w celu odblokowania). Aby uzyskać pożądany efekt, należy użyć mostka H lub przekaźników dwustykowych. Należy pamiętać o dodaniu diod flyback w celu zmniejszenia skoków napięcia. – Nigdy nie przepuszczaj prądu stałego przez cewki zatrzaskowe, ponieważ spowoduje to ich zniszczenie, ponieważ nie zostały zaprojektowane do rozpraszania mocy przy prądzie stałym.

6 Żywotność mechaniczna (100 000 cykli).

Należy sprawdzić dokumentację produktu dotyczącą żywotności mechanicznej. Szybkie pulsowanie może uszkodzić magnes trwały i skrócić jego efektywną żywotność. W takim przypadku należy zastosować standardowe elektromagnesy (bez blokady).