Бистабильные системы автоматизации с фиксацией с помощью соленоидов

Бистабильное управление клапаном с помощью электромагнитного затвора и интеллектуального управления

Бистабильный фиксирующий соленоид для автоматизации технологических процессов

Системы энергосбережения с бистабильным фиксирующим соленоидом

Бистабильные фиксирующие соленоиды в автомобильных системах

Бистабильный фиксирующий соленоид в промышленном оборудовании 0

Показан слайд 1 из 6

WL0837 Компактная направляющая для бистабильного фиксирующего соленоида

Бистабильный фиксирующий соленоид — это усовершенствованный электромеханический привод, обеспечивающий высокую производительность и надежность для различных сложных промышленных применений. Главное нововведение продукта — использование постоянного магнита для фиксации якоря в одном из двух возможных стабильных состояний без потребления электроэнергии. Использование этой технологии «фиксации» значительно снижает энергопотребление и тепловыделение фиксирующего соленоида по сравнению с традиционными соленоидами типа «вкл/выкл», которые требуют постоянного питания для поддержания своего состояния. Один импульс электричества изменяет состояние бистабильного фиксирующего соленоида в зависимости от полярности этого импульса. Технология бистабильной фиксации делает этот продукт сверхэффективным и маломощным в работе, подходящим для приложений с питанием от батарей или дистанционным управлением. Прочная конструкция обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы. Продукт идеально подходит для использования в механизмах блокировки, клапанах управления потоками жидкости и системах автоматизации, где необходимо стабильное состояние без постоянного потребления энергии.

Консультация

Скачать PDF

Обзор компактного бистабильного фиксирующего соленоида

Наши промышленные бистабильные фиксирующие соленоиды разработаны для высокой производительности и максимальной энергоэффективности. Они выпускаются в двух типах (толкающе-тяговые и поворотные) и имеют прочный корпус из стали или нержавеющей стали и высокопроводящую медную катушку. Они долговечны и эффективно работают от источников постоянного тока низкого напряжения (обычно от 3.6 В до 24 В). Встроенная технология фиксации позволяет сохранять состояние плунжера без потребления энергии, что делает их подходящими для систем с дистанционным или батарейным питанием. Мы предлагаем наши соленоиды в широком диапазоне размеров, ходов и вариантов монтажа, что делает их идеальными для автоматизации, систем безопасности, управления жидкостями и автомобильной промышленности.

Видео компактного бистабильного фиксирующего соленоида

Компактный бистабильный фиксирующий соленоид. Подробный дисплей.

Бистабильный фиксирующий соленоид для аэрокосмической отрасли

Бистабильный фиксирующий соленоид для автоматизации

Высокомоментный бистабильный фиксирующий соленоид

Экономически эффективный бистабильный фиксирующий соленоид

Бистабильный запорный соленоид для умного замка

Бистабильный фиксирующий соленоид для тяжелых условий эксплуатации

Техническое описание компактного бистабильного фиксирующего соленоида

Бренд	Технология Вэйлун	Номер модели	WL0837
Номинальное напряжение (В)	DC 12V	Номинальная мощность (Вт)	10–20 Вт
Толкающая сила	300 ГФ	Удерживающая сила (Н)	500 ГФ
Ход (мм)	3-5 мм, изготовлено на заказ	Рабочая обязанность	20%
Срок службы	100 тысяч раз	Сертификаты	CE, РоХС, ИСО9001,
Материал	Высококачественное магнитное железо	Длина провода (мм)	200 ММ
Стиль установки	Винт	Допуск на размер	+/- 0.1 мм
Водонепроницаемый	Ничто	Класс изоляции	B
Hi-Pot тест	AC 600V 50/60Hz 2s	Сила удержания без возбуждения	0
Рабочая температура	-10 ° C-100 ° C	Рабочий цикл	1-100%
Глубина резьбы (мм)	/	Условия Оплаты	ТТ или ЛК при предъявлении
Пример заказа	Да	ГАРАНТИЯ	1 год
Мин. заказ	1000 шт.	ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ МОЩНОСТЬ	5000 штук в неделю
Срок поставки	30 дней	Порт погрузки	шеньчжэнь

Как работает бистабильный фиксирующий соленоид

Бистабильный фиксирующий соленоид использует комбинацию технологий электромагнетизма и постоянного магнита. Бистабильный фиксирующий соленоид состоит из тех же частей, что и обычный соленоид (катушка и подвижный поршень или якорь), но также включает в себя постоянный магнит. На катушку подается короткий электрический импульс для привода поршня. Этот импульс создает магнитное поле, которое усиливает или ослабляет поле постоянного магнита. Если полярность импульса правильная, то электромагнитное поле преодолеет силу, создаваемую постоянным магнитом, и притянет поршень во второе стабильное состояние. Как только импульс прекращается, магнитное поле исчезает, но постоянный магнит надежно удерживает поршень в новом положении без потребления энергии. Для возврата поршня в предыдущее положение необходимо сгенерировать импульс противоположной полярности, который освободит поршень и позволит ему вернуться. Благодаря этой технологии бистабильный фиксирующий соленоид работает, изменяя свои состояния с помощью коротких импульсов (длительностью в миллисекунды), что обеспечивает высокую эффективность энергопотребления.

Особенности бистабильного фиксирующего соленоида

Высокая энергоэффективность: потребление энергии происходит только во время импульса; нулевое энергопотребление для сохранения состояния;

Два устойчивых состояния (например, открытое/закрытое), удерживаемые постоянным магнитом без питания;

Очень низкое тепловыделение: при включении катушка активна в течение короткого периода времени и не имеет шансов перегреться;

Функция защиты от сбоев: сохраняет свое состояние в случае отключения электропитания;

Компактные размеры: в основе лежит катушка меньшего диаметра, чем у сопоставимого соленоида постоянного тока, что обеспечивает компактность узла.

В чём разница между соленоидами с одинарной и двойной фиксацией?

Главное отличие заключается в количестве положений соленоида при отключении питания.

Одиночный фиксирующий соленоид: удерживает положение только в одном крайнем положении (обычно в «активированном» или выдвинутом положении). Для возврата необходимо подать питание с обратной полярностью.

Соленоид с двойной фиксацией – может блокироваться в обоих крайних положениях хода (полностью выдвинут и полностью отведен назад). Он действительно «бистабилен».

Оба метода основаны на использовании постоянного магнита для удержания положения без необходимости постоянного питания, поэтому они очень энергоэффективны.

Вот краткий обзор их основных различий:

Применение на практике
Выбор того или иного варианта обычно зависит от того, какую функцию соленоид должен выполнять в выключенном положении.

Соленоиды с одним фиксатором хорошо подходят для случаев, когда механизм необходимо надежно удерживать в одном конкретном положении после подачи питания, и «положение по умолчанию» или положение сброса не имеет значения. Распространенный пример — запорный механизм, который должен оставаться заблокированным при отключении питания.

Соленоиды с двойной защелкой — идеальное решение, когда механизму необходимо надежно удерживаться в двух разных состояниях (например, «открыто» и «закрыто») без использования энергии. Это хорошая новость для устройств с батарейным питанием. Клапаны спринклерных систем — прекрасный тому пример. Импульс открывает клапан, обратный импульс закрывает его, и он остается в любом из этих состояний без использования энергии батареи.

Таким образом, ключевой вопрос при выборе между этими двумя вариантами: требуется ли вашему приложению фиксация в одном положении или же необходима надежная фиксация в обоих положениях?

Применение компактного бистабильного фиксирующего соленоида

Применение бистабильных фиксирующих соленоидов

Бистабильные защелкивающие соленоиды широко используются во многих отраслях промышленности благодаря своим особым энергосберегающим свойствам и способности удерживать заданное положение. Они применяются в системах управления потоками жидкости для орошения, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также в санитарных клапанах для регулирования подачи воды и газа. Одним импульсом они могут эффективно открывать или закрывать клапан, экономя заряд батареи. Они используются в системах безопасности и контроля доступа в интеллектуальных дверных замках, электронных замках шкафов или замках серверных стоек, которые сохраняют заблокированное состояние даже в случае отключения электроэнергии. В аэрокосмической и автомобильной промышленности они используются в качестве приводов для закрылков, шасси и дверных систем. Низкое энергопотребление делает их идеальными для систем управления батареями и изоляции в электромобилях. Они используются в системах промышленной автоматизации для сортировочных ворот, блокировок безопасности и защелкивающих реле. Они применяются в датчиках IoT с батарейным питанием и удаленных устройствах, поскольку могут удерживать определенное положение без питания.

Почему бистабильный фиксирующий соленоид так популярен

Растущая обеспокоенность по поводу энергоэффективности и развитие подключенных к Интернету вещей устройств с батарейным питанием стали прямой причиной роста популярности бистабильных фиксирующих соленоидов. Они способны удерживать механическое положение без потребления энергии. Это делает их идеальными для применений, где энергия дефицитна или дорога, например, в дистанционных датчиках или интеллектуальных счетчиках. Еще одним движущим фактором является быстрый рост индустрии электромобилей, где инженеры стремятся оптимизировать каждый ватт-час емкости батареи, и бистабильные соленоиды становятся важнейшим компонентом систем управления энергией. Развитие промышленной автоматизации и технологий «умных зданий» также создает спрос на небольшие, надежные и малотеплоотводящие приводы. Чтобы лучше удовлетворять такие потребности, производители постоянно внедряют инновации и адаптируют эти соленоиды, обеспечивая им место в будущем промышленного управления и энергоэффективности.

Преимущества и недостатки бистабильного фиксирующего соленоида

Преимущества бистабильного фиксирующего соленоида

Энергоэффективность. Главное преимущество заключается в том, что для поддержания работы устройства не требуется никакой энергии, что позволяет существенно экономить электроэнергию, что очень важно для устройств с батарейным питанием.

Отсутствие выделения тепла: поскольку устройство активируется всего на несколько миллисекунд, у него нет проблем с нагревом спирали, что повышает надежность и срок службы.

Надежность: Магнитная защелка без движущихся частей внутри защелкивающего механизма обеспечивает очень длительный срок службы и высокую стабильность.

Способность сохранять состояние: удерживает положение в случае отключения питания, что важно для многих систем блокировки и безопасности.

Недостатки бистабильного фиксирующего соленоида

Дорогой: Значительно дороже обычного соленоида с двухтактной схемой работы (в 1-2 раза дороже) из-за использования постоянных магнитов и более сложной конструкции.

Сложное управление: требуется более сложная схема управления (должна обеспечивать подачу импульсов обеих полярностей). Это не просто выключатель, как в случае с обычным соленоидом.

Бистабильные соленоиды с коротким ходом, как правило, имеют меньший ход по сравнению с обычным соленоидом из-за необходимости ослабить удерживающую силу постоянного магнита для переключения состояния.

Чувствительность: Магнитные защелки могут размагничиваться под воздействием высоких температур или внешних магнитных полей.

Руководство по устранению неполадок бистабильных фиксирующих соленоидов

Проблема: Соленоид не переключает состояния.

Причина: Недостаточная мощность импульса. Длительность импульса слишком мала, или напряжение или ток импульса слишком малы, чтобы преодолеть удерживающую силу постоянного магнита.

Решение: Убедитесь, что цепь управления выдает правильный импульс (напряжение, ток, длительность), как указано в технических характеристиках соленоида. Проверьте наличие падений напряжения в проводах.

Проблема: Соленоид включается, но не остается включенным.

Причина: Постоянный магнит размагничивается (ослабевает) из-за высокой температуры или воздействия сильного внешнего магнитного поля.

Решение: Убедитесь, что условия эксплуатации соответствуют техническим характеристикам соленоида. Во многих случаях эта неисправность необратима и требует замены.

Проблема: Работа в прерывистом режиме

Возможные причины: Ненадежные соединения или неисправная цепь управления могут привести к непостоянной импульсной подаче. Также возможно, что неисправен блок питания.

Решение: Проверьте целостность всех проводов и соединений. Проверьте источник питания и цепь управления на предмет стабильной работы.

Проблема: Случайное поведение при включении питания.

Возможная причина: неизвестное предыдущее состояние соленоида. Микроконтроллер может не содержать программного кода для перевода соленоида в безопасное состояние при запуске.

Решение: Добавить подпрограмму в код контроллера для передачи команды в известном состоянии соленоида при запуске.

Часто задаваемые вопросы о компактном бистабильном фиксирующем соленоиде

1. Как бистабильный фиксирующий соленоид удерживает свое положение без питания?

В его магнитной цепи используется постоянный магнит. Как только импульс тока перемещает поршень в одно из его устойчивых положений, удерживающая сила постоянного магнита будет сохранять поршень в этом положении, несмотря на нагрузку. Положение будет поддерживаться и без питания.

2. В чём разница между соленоидом и фиксирующим соленоидом?

Обычному соленоиду требуется постоянный источник питания для поддержания работы поршня. Фиксирующему соленоиду достаточно короткого импульса для переключения в другое состояние, после чего он останется в этом состоянии без питания. Поэтому он гораздо более энергоэффективен и выделяет меньше тепла.

3. Бистабильные фиксирующие соленоиды идеально подходят для систем с защитой от сбоев.

Да, но с некоторыми оговорками. Без питания он сохранит свое предыдущее положение. Если необходимо обеспечить определенное безопасное положение, следует создать схему защиты от сбоев. Обычно это делается с помощью встроенной схемы емкостного разряда, обеспечивающей импульс для переключения соленоида в безопасное положение в случае отключения питания.

4. Какая схема управления необходима для фиксирующего соленоида?

Это не просто выключатель, который можно включить и выключить. Для изменения состояния необходима схема, способная изменить полярность импульса. Стандартным решением является H-мостовая схема, позволяющая изменять направление тока через катушку для фиксации/разблокировки.

5. Эти соленоиды не подходят для устройств, работающих от батарей.

Напротив. Ключевое преимущество этих соленоидов — очень низкое энергопотребление. В режиме удержания они вообще не потребляют энергию, что делает их идеальными для дистанционных датчиков, устройств IoT, автоматических клапанов и других устройств, где время работы от батареи имеет решающее значение.

6. В каких областях обычно используются соленоиды этого типа?

Они широко используются в тех областях, где необходимо поддерживать состояние без непрерывного электропитания. К ним относятся электронные замки для дверей и шкафов, регулирующие клапаны в системах орошения и водоснабжения, а также другие переключающие и исполнительные механизмы в промышленной автоматизации и автомобильной промышленности.

7. Какие недостатки или трудности связаны с использованием этого устройства?

Основные недостатки заключаются в более высокой стоимости по сравнению с обычным соленоидом и необходимости более сложной схемы управления. Кроме того, постоянный магнит очень чувствителен к высоким температурам или сильным внешним магнитным полям, которые влияют на его удерживающую силу.

8. Почему фиксирующий соленоид не переключает состояния?

Наиболее распространенные причины включают недостаточный электрический импульс. Это может произойти из-за слишком короткой длительности импульса или слишком низкого напряжения/тока. Другие распространенные причины включают: неисправность цепи управления, слабый источник питания или плохие соединения. Механические неисправности, такие как заклинивание поршня, также могут препятствовать переключению.

Советы, как избежать ошибок при проектировании

Недостаточная мощность импульса: Ошибка заключается в непонимании необходимой мощности и длительности импульса, необходимых для изменения состояния соленоида. Вы должны убедиться, что ваша схема управления может обеспечить достаточное напряжение и ток для требуемой длительности импульса.

Логика аварийного отключения не рассматривается: бистабильный соленоид сохраняет свое последнее положение при отключении питания. Если такая возможность существует в вашем приложении, следует реализовать логику аварийного отключения, которая переведет соленоид в безопасное состояние (например, используя суперконденсатор для закрытия клапана).

Размагничивание: Постоянный магнит со временем может ослабевать из-за высокой температуры или воздействия внешнего магнитного поля. Следует выбрать соленоид с соответствующим температурным диапазоном для вашей среды и защитить его от внешнего магнитного поля.

Ошибка полярности: ошибка в полярности импульса, необходимого для переключения состояния в противоположном направлении. Ее следует учесть в вашей логике управления.

Перегрузка: Механическая нагрузка, превышающая силу, удерживающую соленоид после фиксации, может вызвать движение поршня. Нагрузка всегда должна быть меньше максимальной силы удержания соленоида.

Руководство по выбору бистабильного фиксирующего соленоида

Выбор правильного бистабильного фиксирующего соленоида имеет решающее значение для оптимальной производительности, надежности и срока службы вашего приложения. В первую очередь, необходимо четко определить основные требования вашего приложения. Это означает определение требуемой силы (тяги или усилия) и хода (расстояния перемещения). Как правило, инженеры рекомендуют выбирать соленоид с минимальной удерживающей силой, вдвое превышающей нагрузку, для обеспечения надежной работы. Затем следует рассмотреть электрические параметры. Необходимо определить доступное напряжение питания (наиболее распространенные — 12 В или 24 В постоянного тока в промышленных приложениях). Следует проверить сопротивление катушки соленоида и потребляемый им ток. Для переключения состояния фиксирующему соленоиду необходим импульс, и ваша система управления должна обеспечивать такой импульс правильной полярности.

Также следует учитывать условия эксплуатации. Диапазон температур, влажность, вибрация и коррозионные агенты — это факторы окружающей среды, влияющие на работу постоянного магнита в соленоиде, вызывающие его размагничивание со временем. Поэтому крайне важно выбрать соленоид, подходящий для вашей среды. В случае применения в системах управления потоками жидкости решающее значение имеют материал конструкции (нержавеющая сталь для защиты от коррозии) и номинальное давление. Физические размеры также очень важны. Следует оценить доступное пространство и выбрать соленоид, который можно интегрировать в вашу конструкцию, возможно, с компактными размерами, если пространство ограничено.

Наконец, вам нужно выбрать между магнитной и механической фиксацией. Наиболее популярной технологией фиксации является магнитная. Она использует постоянные магниты для фиксации якоря в нужном положении. Эта технология обеспечивает быстрое время отклика и компактный форм-фактор. Однако на нее может влиять внешнее магнитное поле. Технология механической фиксации более надежна и невосприимчива к магнитным помехам, но имеет движущиеся части, которые со временем изнашиваются, а также она больше по размеру и работает медленнее. Тщательно проанализировав усилие, ход, электропитание, условия окружающей среды и требования к механизму фиксации для вашего применения, вы сможете принять обоснованное решение. Настоятельно рекомендуется проверить историю надежности производителя и его техническую поддержку.