Введение в Поставщик фиксирующих соленоидов выбор
В системах контроля доступа для блокировки, разблокировки, открытия и защиты дверей и механизмов необходимы электромеханические приводы. Особо эффективным для таких применений является запорный соленоид, поскольку он способен удерживать заданное положение без подачи питания.
Однако выбор подходящего соленоида — это не просто поиск того, который соответствует требуемому напряжению и размеру.
Для производителя систем контроля доступа, разработчика интеллектуальных замков, компании-производителя охранного оборудования и инженеров OEM-производителей выбор поставщика электромагнитных запорных клапанов напрямую повлияет на энергопотребление, надежность запирания, срок службы изделия, показатели безопасности и стабильность производства.
Даже хорошо работающий соленоид в ходе испытаний прототипа может выйти из строя после сотен тысяч операций. В конечном итоге система контроля доступа может выйти из строя из-за недостаточной мощности, неправильной длительности импульса, чрезмерного износа механической части, отсутствия контроля допусков и нестабильной силы магнитного удержания.
Следовательно, и покупателю, и инженеру следует учитывать не только сам фиксирующий соленоид, но и его поставщика с точки зрения технических возможностей. Вот что вам нужно знать:
1. Понять, как Фиксирующий соленоид Работы
Для создания магнитной силы типичному соленоиду необходима электрическая энергия, и он также может работать от постоянного источника питания.
Однако, запорный соленоид работает по другому принципу.
Предполагается, что устройство будет оставаться в заданном положении после окончания электрического импульса. Для удержания его на месте используются постоянные магниты, магнитные цепи, пружины или другие механические устройства.
Поршень или якорь перемещаются под действием электрического импульса. Мы можем остановить движение и сохранить работу механизма, не подавая постоянное напряжение на катушку.
В случае бистабильной конструкции другой импульс с противоположной полярностью изменяет состояние соленоида.
Подобный принцип работы может иметь важное преимущество для систем контроля доступа: низкое энергопотребление.
Электропитание необходимо только при изменении состояния соленоида, а не на протяжении всего периода блокировки или разблокировки изделия. Это может быть полезно для замков с батарейным питанием, замков для шкафов, почтовых ящиков, гостиничных систем запирания, электронных сейфов и других устройств контроля доступа.
Опытный поставщик электромагнитных запорных устройств должен знать принцип их работы и помочь определить, подходит ли данный тип устройства для вашего конкретного запорного механизма.
2. Прежде всего, необходимо определить, что такое фиксирующий электромагнитный клапан для системы контроля доступа.
Не начинайте с выбора соленоида и напряжения.
Начнём с механической функции.
Что именно должно двигаться вместе с соленоидом?
Например, соленоид может приводить в действие следующие элементы:
– ЗАЩЕЛКАЮЩИЙ ШТИФТ
– ЗАЩЕЛКА РЫЧАГА
– Подушечка
– Механизм запуска
– Блокировочные устройства
– Запорный механизм для шкафа
– Сборка, открывание двери
Необходимый соленоид зависит от нагрузки на весь механизм.
Перед тем как связаться с поставщиком запорных соленоидов, инженеры должны определить рабочее напряжение, требуемый ход, требуемое усилие, монтажное пространство, длительность импульса, предполагаемый срок службы, условия окружающей среды, направление блокировки и механическую нагрузку.
По возможности, предоставьте также чертежи или данные САПР механизма запирания.
Чем больше поставщик знает о вашем приложении, тем легче выявить инженерные проблемы, которые могут возникнуть до начала производства прототипа.
3. Рассчитайте усилие и ход фиксирующего соленоида, необходимые для выполнения проектных задач.
Два наиболее важных критерия при выборе фиксирующего соленоида — это усилие и ход.
Распространенная ошибка — определять только требуемую силу.
Например.
Требуемая сила – 15 Н.
Данная информация неполна, поскольку сила, создаваемая соленоидом, зависит от положения поршня.
Ещё одним полезным параметром может быть:
Рабочий ход: 5 мм. Требуемое усилие: 15 Н.
Инженеры должны рассчитать силу, необходимую для преодоления сопротивления защелки, пружины, рычажного механизма, трения и других нагрузок во время движения.
Может потребоваться дополнительная маржа.
По возможности, получите данные о зависимости силы от хода от поставщика фиксирующего соленоида. Максимальное значение силы, указанное в каталоге, не обязательно; достаточно указать то значение, которое вы получите при полном ходе вашего устройства.
Для систем контроля доступа важна адекватная начальная сила, поскольку исполнительный механизм должен надежно разъединять или замыкать механизм в рабочих условиях.
4. Тестирование запорный соленоид удержание исполнения
Речь идёт не просто о перемещении механизма.
Оно должно надежно поддерживать желаемое состояние.
Это означает, что инженеры должны учитывать свойства конструкции, обеспечивающие защелкивание или удержание.
Вопросы, которые следует задать:
Какова сила удержания?
Зависит ли это от механических допусков?
Насколько чувствителен он к воздушным зазорам?
Что происходит во время вибрации?
Могут ли какие-либо внешние механические нагрузки случайно изменить состояние?
Как температура влияет на удерживающие свойства?
Что произойдет, если механизм не завершит ход?
Эти вопросы особенно важны для продуктов, обеспечивающих безопасность.
Хороший поставщик запорных соленоидов должен уметь различать усилие срабатывания и усилие удержания и объяснять их взаимосвязь с механизмом блокировки.
Не следует рассматривать соленоид как отдельный элемент. Его необходимо анализировать как часть всей системы замка.
5. Проверка импульсного напряжения, тока и длительности.
Фиксирующие соленоиды приводятся в действие с помощью коротких электрических импульсов.
Управляющий импульс должен обеспечивать достаточную энергию для перемещения поршня в нужном направлении. Однако излишне длинные импульсы могут привести к потере энергии и нагреву катушки.
Инженеры должны указать следующее:
Напряжение: например, 4.8 В постоянного тока, 5 В постоянного тока, 6 В постоянного тока, 12 В постоянного тока или 24 В постоянного тока.
Ток: ток, обеспечиваемый цепью управления или батареей.
Длительность импульса: как долго катушка находится под напряжением во время каждой операции.
Полярность: Необходимо ли изменение полярности для переключения между состояниями?
Частота срабатывания: как часто система контроля доступа будет блокировать/разблокировать доступ.
Электронное управление и соленоид следует рассматривать как единое целое.
Если изделие питается от батареи, то сила тока становится особенно важной. Если соленоиду требуется слишком много импульсной энергии, это сокращает срок службы батареи или требует более мощного источника питания.
Опытный поставщик способен оптимизировать намотку катушки и магнитной цепи в соответствии с требованиями заказчика.
6. Учет времени автономной работы и режима низкого энергопотребления.
Одной из причин, по которой инженеры выбирают запорные соленоиды в системах контроля доступа, является энергоэффективность.
Представьте себе электронный замок, который заперт на 23 часа 59 минут в сутки, но несколько раз меняет свое состояние.
Использование постоянного электропитания только для блокировки может быть неэффективным.
Благодаря механизму фиксации потребление энергии может быть значительно снижено, поскольку энергия расходуется в основном во время срабатывания.
Это делает технологию запирания интересной для:
– Умные замки работают от батареек.
– Электронный замок для шкафа
– Постаматы
– Решения для хранения данных
– Мобильное оборудование для обеспечения безопасности
– Замки в отеле
– Замки для мебели
– Терминалы контроля доступа
Запросите у поставщика фиксирующих соленоидов информацию об электрических параметрах, чтобы ваши инженеры могли оценить энергию, необходимую для каждой операции.
Оценивать срок службы батареи следует в реальных условиях эксплуатации, а не на основе номинального напряжения.
7. Оценка требований к отказоустойчивости и безопасности.
Инженерам по системам контроля доступа необходимо принять решение о том, что делать в случае отключения электроэнергии.
Это может зависеть от архитектуры продукта, применимых требований, стратегии действий в чрезвычайных ситуациях и конструкции механического замка.
Систему можно спроектировать таким образом, чтобы механизм оставался безопасным при отсутствии электропитания, или чтобы он работал по-другому для определенных конкретных применений.
В этом отношении фиксирующий соленоид обладает важной особенностью — его механическое состояние не обязательно изменяется при отсутствии электрического питания.
Это может быть полезно, но это означает, что разработчикам системы необходимо тщательно продумать ситуацию, когда отсутствует электропитание.
Поставщик фиксирующего соленоида должен уточнить необходимую логику работы и сотрудничать с инженерной группой OEM-производителя, чтобы поведение привода соответствовало механической конструкции.
Всегда проверяйте решения, касающиеся безопасности или соответствия нормативным требованиям, на уровне всей системы.
8. Оценка срока службы и механической прочности.
Системы контроля доступа за время своей службы используются тысячи, а то и сотни тысяч раз.
Приложения, которые используются часто, могут требовать большего.
Следовательно, успешный прототип не гарантирует долгосрочной надежности.
Поинтересуйтесь у поставщика, как они проверяли срок службы изделия.
Важные переменные:
- Инсульт
– Приложенное напряжение
– Длительность импульса
- Нагрузка
– Частота работы
- Высокая температура
– Механическая центровка
– Способ возврата
- Условия окружающей среды
Поставщик запорных соленоидов должен учитывать влияние материалов поршня, обработки поверхности, механических направляющих, упоров, пружин и допусков при сборке на срок службы.
Испытания на долговечность должны максимально имитировать реальные условия эксплуатации у клиента, а не тестировать соленоид при нереалистично малой лабораторной нагрузке.
9. Учитывайте шум и удобство использования.
Системы контроля доступа обычно устанавливаются в отелях, офисах, больницах, жилых домах, «умных домах» или других местах, где существует проблема шума.
Изделие может работать исправно, но восприниматься как плохо спроектированное. Например, при каждом открытии двери или шкафа может раздаваться громкий металлический щелчок.
На шум соленоида могут влиять следующие факторы:
– Скорость удара поршня
– Механические стопоры
– Разрешения
– Сила пружины
– Конструкция замочных механизмов
– Монтажное оборудование
– Корпус резонанса
Если низкий уровень шума является важным фактором, то это требование следует указать на ранних этапах проектирования.
Опытный поставщик запорных соленоидов может предложить механические модификации, амортизацию, геометрию плунжера, характеристики пружины или изменения в электрическом импульсе привода.
В конечном итоге, уровень шума необходимо измерить с помощью соленоида, расположенного во всей системе контроля доступа.
10. Учитывайте размер фиксирующего соленоида и его механическую совместимость.
Современному поколению систем контроля доступа требуются компактные размеры и лучшая интеграция.
В «умном» замке все компоненты размещены в небольшом корпусе и могут включать двигатель или соленоид, батареи, модуль беспроводной связи, датчики, печатную плату, механический замок и пользовательский интерфейс.
Это создает очень жесткие пространственные ограничения.
Укажите перед выбором соленоида:
Максимальный размер
Максимальная ширина
максимальная высота
Ориентация поршня
Точки крепления
Направление выхода проводов
Расположение разъема
Доступен удар
Соединительные звенья
Трехмерная модель имеющегося корпуса поможет поставщику предложить более оптимальное решение.
Хороший поставщик должен учитывать требования к установке и сборке, а также способность электромагнитного привода создавать достаточную силу.
11. Рассмотрите возможность индивидуальной настройки фиксирующего соленоида.
Стандартные фиксирующие соленоиды позволяют сэкономить время на этапе разработки и, как правило, являются лучшим выбором, если уже существует модель, соответствующая требованиям.
Однако механизмы контроля доступа иногда предъявляют уникальные механические требования.
Для следующих случаев может потребоваться настройка:
Электродвижущая сила
Сопротивление катушки
Сила удара
Удерживающая сила
Геометрия поршня.
Длина вала
Отпрянуть
Монтажные отверстия
[скобки
Длина провода
Разъемы.
Шумовая производительность
Общие размеры
При выборе поставщика электромагнитных запорных клапанов выясните, какие функции можно настроить под конкретные нужды и располагает ли компания ресурсами для разработки новых продуктов.
Модификация должна производиться по обоснованным инженерным причинам. Ненужные изменения существующей конструкции могут увеличить затраты и время проверки.
12. Оценка стабильности и качества производства.
Рабочие характеристики прототипов важны, но не менее важна стабильность производственных процессов.
У поставщика может быть пять очень хороших инженерных образцов, но он не сможет произвести 50 000 деталей одинакового качества.
Поинтересуйтесь, как контролируются критически важные параметры производственного процесса.
Они могут включать:
Сопротивление катушки
Кривые крутящего момента
Габаритные размеры:
Операция плунжера
Характеристики магнитной фиксации
Электрический изолятор
Исполнительная производительность
Характеристики пружин
Профессиональный поставщик запорных электромагнитных замков должен иметь документированную систему управления качеством для контроля входного материала, производства, сборки и окончательной проверки продукции.
Отдел закупок также должен обсудить с поставщиками вопросы отслеживаемости и контроля изменений в конструкции. Изменения в материалах, пружинах, проволоке, обработке поверхности и производственном процессе могут повлиять на эксплуатационные характеристики.
В системах контроля доступа стабильность качества производства может быть столь же важна, как и первоначальный проект.
13. Обсудите Запорный соленоид. Рабочие характеристики в условиях окружающей среды.
Условия окружающей среды, влияющие на работу систем контроля доступа, могут значительно различаться.
Внутренний гостиничный замок отличается от наружного терминала доступа или промышленных шкафов.
Инженеры должны задать себе вопрос:
Мин/макс температура
Влажность
Пыли
Влажность
Коррозия
Шок
Механический удар
В экстремальных условиях необходимо правильно подобрать материалы и обработку поверхности.
Однако оценку защиты окружающей среды следует проводить как на уровне отдельных компонентов, так и на системном уровне.
Например, сам электромагнитный клапан может обеспечивать очень слабую защиту от воздействия окружающей среды; остальную защиту обеспечит корпус системы контроля доступа.
Не стоит полагать, что универсальный исполнительный механизм будет одинаково хорошо работать везде; обсудите реальные условия установки с поставщиком фиксирующего соленоида.
14. Оценка прототипов и инженерной поддержки.
Взаимодействие с поставщиками может быть очень важным фактором, влияющим на скорость разработки в рамках проектов OEM-производителей.
Наилучший процесс — это процесс сотрудничества.
Типичный процесс разработки может выглядеть следующим образом:
Требования -> технический анализ -> выбор соленоида -> образец -> тестирование системы -> модификация -> валидация -> опытно-промышленный завод -> серийное производство.
В ходе этого процесса могли возникнуть проблемы, которые не были очевидны из первоначальных технических условий.
Возможно, первоначального усилия было недостаточно. Импульс был слишком коротким. Шум от удара поршня был слишком сильным. Крепежный кронштейн допускал некоторое смещение. Для пружины замка требуется большее усилие.
Профессиональный поставщик электромагнитных запорных клапанов должен помочь диагностировать первопричины и предложить практические решения.
Быстрая доставка образцов полезна, но быстрая техническая поддержка может быть еще более ценной.
15. Не сравнивайте цену за единицу товара; сравнивайте общую стоимость.
Для отдела закупок цена всегда имеет первостепенное значение.
Однако дешевый соленоид может создать дополнительные проблемы и обойтись дорого.
Рассмотрим общую стоимость:
Редизайн продукта
время проектирования
Задержка запуска
Строгие стандарты контроля
Проблемы сборки
Полевые неудачи
Претензии по гарантии
Замещающие работники
Жалоба клиента
Перебои в поставках
В системах контроля доступа отказ исполнительного механизма может иметь критическое значение, поскольку он не позволит пользователю получить доступ к системе или заблокировать ее.
Таким образом, хорошего поставщика запорных соленоидов следует оценивать по таким критериям, как качество, инженерные возможности, стабильность производства, сроки поставки, техническая поддержка и цена.
16. Отправьте полный запрос коммерческого предложения поставщику.
Подробный запрос предложений значительно упрощает оценку поставщиков.
Вместо того, чтобы писать:
Нам нужен 12-вольтовый запорный соленоид для умного замка. Пожалуйста, укажите цену.
Предоставьте технические подробности, такие как:
Применение: Электронный замок контроля доступа
Механизм работы
Тип соленоида: бистабильный или фиксирующий.
Напряжение: DC 12V
Допустимый ток: 1.5 А (макс.)
Ход: 6 мм
Требуемая сила: 6 мм, 10 Н
Длительность импульса: 200 мс
Количество операций: 50 в день
Целевой срок службы: 500 000 циклов.
Рабочая температура: от -10 ° C до 60 ° C
Максимальные размеры: 35х25х20 мм.
Предпочтительно низкий уровень шума.
Объём производства: 100 000 единиц в год.
Также предоставьте чертежи, модели САПР, фотографии, видео или схемы механизмов, если таковые имеются.
Это позволит инженерам поставщика в полной мере понять требования и даст им возможность порекомендовать подходящее стандартное или индивидуальное решение.
Итоговый контрольный список для выбора поставщика фиксирующих соленоидов
Прежде чем начать сотрудничество с поставщиком по проекту системы контроля доступа, убедитесь в следующем:
Создаёт ли соленоид необходимую силу в момент реального хода?
Достаточно ли силы защелкивания или удержания для работы механизма?
Соответствует ли катушка требуемому напряжению и току?
Соответствует ли требуемая ширина импульса возможностям управляющей электроники?
Проверено ли работоспособность соленоида на соответствие целевому сроку службы?
Подходит ли данная механическая конструкция для имеющегося монтажного пространства?
Поддерживается ли требование к низкому уровню шума?
Известны ли нам температура и условия окружающей среды?
Можно ли адаптировать критические параметры?
Контролирует ли поставщик производство и качество продукции?
Можно ли получить инженерные образцы для прикладных испытаний?
Будет ли поставщик оказывать поддержку проекту от создания прототипов до серийного производства?
17. Заключение
Выбор фиксирующего электромагнитного клапана для системы контроля доступа — это результат совместной работы инженеров-механиков, инженеров-электронщиков, отдела закупок и производителя электромагнитных клапанов.
Напряжение и размер — это только начало.
Надежность конечного продукта системы контроля доступа будет обеспечена только в том случае, если будут учтены усилие при фактическом ходе, удерживающая способность, длительность импульса, энергопотребление, механическая интеграция, шум, срок службы и условия окружающей среды.
Таким образом, правильный поставщик запорных соленоидов должен быть не просто поставщиком компонентов. Поставщик должен понимать механизм блокировки, оценивать технические требования, предоставлять достоверные данные испытаний, поддерживать разработку прототипов и обеспечивать стабильное качество в процессе серийного производства.
Для производителей оригинального оборудования и компаний, занимающихся системами контроля доступа, привлечение поставщика на ранних этапах проектирования снижает технические риски и сокращает время разработки.
Разработайте подробную техническую спецификацию. Протестируйте привод в реальном механизме блокировки. Проведите испытания в реальных условиях эксплуатации. Выберите поставщика, основываясь на инженерных возможностях и надежности производства, а не только на цене.
18. Часто задаваемые вопросы о поставщике фиксирующих соленоидов
18.1 Для чего используется запорный соленоид в системах контроля доступа?
Электромагнитный запорный механизм может перемещать стопорный штифт, защелку, рычаг, ригель или механизм разблокировки и удерживать заданное состояние без постоянного питания катушки. Это делает электромагнитные запорные механизмы очень полезными для «умных» замков, замков для шкафов, почтовых ящиков, электронных сейфов и других устройств контроля доступа, потребляющих меньше энергии.
18.2 Какое напряжение требуется для соленоида системы контроля доступа?
Правильное напряжение в значительной степени зависит от архитектуры питания системы. Обычно используются значения 5 В, 6 В, 12 В или 24 В. Инженерам также следует учитывать напряжение, сопротивление катушки, длительность импульса, силу воздействия и доступную энергию.
18.3 Какую информацию я должен предоставить производителю запорного соленоида?
Напряжение питания и доступный ток. Требуемое усилие, рабочий ход. Длительность импульса, монтажные размеры. Рабочая температура. Ожидаемый срок службы. Требования к механической нагрузке при монтаже. Годовой объем. Информация о применении. Чертежи и файлы САПР очень полезны.
18.4 В чем разница между обычным соленоидом и фиксирующим соленоидом?
В обычных соленоидах для создания силы часто используется возбуждение катушки, а для удержания возбужденного положения требуется постоянный источник питания. В зависимости от магнитной и механической конструкции, фиксирующая конструкция может поддерживать заданное состояние после окончания электрического импульса.
18.5 Насколько важна сила удержания запорного соленоида?
Сила удержания имеет очень важное значение, поскольку исполнительный механизм должен сохранять требуемое состояние после прекращения электрического импульса. Инженеры должны оценивать эффективность удержания в сочетании с механизмом блокировки, механической нагрузкой, допусками, вибрацией и условиями окружающей среды.
18.6 Каков срок службы электромагнитного запорного клапана системы контроля доступа?
Универсальных требований к ресурсу цикла для всех применений не существует. Требуемый ресурс следует рассчитывать исходя из количества операций в день и целевого срока службы изделия. Соленоид должен быть проверен при типичных значениях напряжения, нагрузки, хода, импульса, температуры и рабочей частоты.
18.7 Является ли цена наиболее важным критерием при выборе поставщика?
Не обязательно. Цена важна, но инженерные возможности, надежность, стабильность производства, контроль качества, техническая поддержка, сроки поставки и срок службы оказывают гораздо большее влияние на общую стоимость системы контроля доступа.
