วิธีการเลือกโซลินอยด์แบบ C-Frame ชนิดดึงและดัน
ในการเลือกโซลินอยด์แบบ C Frame Push-Pull ที่เหมาะสม ควรคำนึงถึงไม่เพียงแต่แรงดันไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อกำหนดทางกลด้วยเป็นอันดับแรก ขั้นแรก ต้องระบุประเภทของการทำงาน: ผลัก ดึง ปล่อย ล็อค หรือคงตำแหน่ง จากนั้นวัดระยะการทำงานและกำหนดแรงที่ต้องการในตอนเริ่มต้นและตอนท้ายของระยะการทำงาน แรงของโซลินอยด์ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของลูกสูบ และค่าแรงใกล้ตำแหน่งที่ปิดสนิทไม่ควรนำมาใช้เป็นตัวอย่างของระยะการทำงานทั้งหมด
จากนั้นควรตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่ รวมถึงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด กระแสไฟฟ้าที่อนุญาต ความต้านทานของขดลวด และกำลังขับ จำเป็นต้องพิจารณาว่าโซลินอยด์จะทำงานอย่างต่อเนื่องหรือเป็นช่วงๆ รอบการทำงาน (duty cycle) เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญเนื่องจากอุณหภูมิของขดลวดจะสูงขึ้นเมื่อได้รับพลังงาน อุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับพัลส์สั้นๆ อาจร้อนเกินไปหากเปิดใช้งานอย่างต่อเนื่อง ควรพิจารณาอุณหภูมิแวดล้อม การระบายอากาศ แหล่งความร้อนอื่นๆ และอุณหภูมิที่อนุญาตของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปด้วย
จำเป็นต้องพิจารณาขอบเขตทางกลอย่างรอบคอบ รวมถึงขนาดตัวเครื่อง เส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ ทิศทางของเพลา รูยึด ทางออกของสายไฟ ตำแหน่งขั้วต่อ สปริงคืนตัว และระยะห่างของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ ควรหลีกเลี่ยงแรงด้านข้าง เนื่องจากความคลาดเคลื่อนจะเพิ่มแรงเสียดทาน เสียงดัง การสึกหรอ และโอกาสที่จะเกิดการติดขัด
นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องประเมินข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ รวมถึงเวลาตอบสนอง เสียงขณะทำงาน แรงยึด แรงคืนตัว อายุการใช้งาน ความถี่ในการทำงาน ฯลฯ ในกรณีของเครื่องใช้ไฟฟ้าอัจฉริยะ เสียงจากการกระแทกมีความสำคัญพอๆ กับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า และอาจจำเป็นต้องใช้ตัวหยุดยางหรือระบบลดแรงสั่นสะเทือนทางกล
สุดท้ายนี้ ควรหารือเกี่ยวกับการปรับแต่งกับผู้จำหน่าย รวมถึงแบบร่าง แรงดันไฟฟ้า ระยะชัก แรง และข้อกำหนดด้านตำแหน่ง รอบการทำงาน ลำดับการทำงาน สภาพแวดล้อม ปริมาณการใช้งานต่อปี และอายุการใช้งานที่ต้องการ ควรทำการทดสอบต้นแบบกับกลไกจริงก่อนที่จะยืนยันการออกแบบขั้นสุดท้าย การตรวจสอบความถูกต้องควรทำโดยใช้แรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ โหลด ความคลาดเคลื่อน และการทำงานซ้ำๆ ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด
หากกลไกต้องทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานาน ควรเปรียบเทียบตัวเลือกการทำงานแบบต่อเนื่อง แต่ถ้าจุดประสงค์หลักคือการเคลื่อนที่ การทำงานแบบเป็นจังหวะจะช่วยลดความร้อน การใช้พลังงาน และขนาดของขดลวดได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแรงกระตุ้น
วิธีป้องกันข้อผิดพลาดทั่วไปในการออกแบบโซลินอยด์แบบ C-Frame Push-Pull?
1. อย่าเลือกโซลินอยด์โดยพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเพียงอย่างเดียว
แรงดันไฟฟ้าเป็นเพียงพารามิเตอร์หนึ่งเท่านั้น ระยะชัก แรง อัตราส่วนการทำงาน อุณหภูมิ กระแสไฟฟ้า พื้นที่ติดตั้ง สปริงคืนตัว และอายุการใช้งาน ล้วนมีความสำคัญเช่นกัน
2. อย่าถือว่าแรงยึดเป็นแรงเริ่มต้นที่จำเป็น
โซลินอยด์จะให้แรงสูงสุดเมื่อลูกสูบอยู่ในตำแหน่งที่แนบสนิทกับฐาน ส่วนแรงที่ระยะชักสูงสุดนั้นอาจต่ำกว่ามาก
3. ลดระยะการตีให้น้อยที่สุด
ช่องว่างอากาศที่เพิ่มขึ้นจะทำให้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าลดลง ควรทำให้ระยะชักที่ต้องการสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
4. กำหนดรอบการทำงานจริง
ขดลวดที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานระยะสั้น อาจร้อนเกินไปหากได้รับกระแสไฟฟ้าเป็นเวลานานเกินไป
5. พิจารณาค่าความคลาดเคลื่อนของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายด้วย
ทดสอบแอคชูเอเตอร์ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดและสูงสุด รวมถึงแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมสายไฟและวงจรขับด้วย
6. ห้ามใส่ลูกสูบจากด้านข้าง
แกนหมุนควรอยู่ในแนวแกนที่กำหนดไว้ การรับแรงด้านข้างจะทำให้เกิดแรงเสียดทาน เสียงดัง การสึกหรอ และการติดขัด
7. อย่าใช้สปริงคืนตัว เพราะมันแข็งเกินไป
โซลินอยด์ต้องเอาชนะแรงสปริงและภาระทางกลภายนอก
8. จัดให้มีระยะห่างทางกลไกที่เพียงพอ
ควรพิจารณาถึงความคลาดเคลื่อนในการผลิต การขยายตัวเนื่องจากความร้อน ความแปรผันในการประกอบ และการสึกหรอด้วย
9. จัดให้มีอุปกรณ์ป้องกันขดลวดในวงจรขับ
เมื่อปิดโหลดแบบเหนี่ยวนำ จะเกิดแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะขึ้น จึงควรมีการป้องกันแรงดันย้อนกลับหรือการลดแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะที่เหมาะสม
10. พิจารณาถึงเสียงรบกวนขณะใช้งาน
การกระแทกของลูกสูบด้วยความเร็วสูงอาจทำให้เกิดเสียงคลิก อุปกรณ์ที่ต้องการความเงียบอาจต้องใช้ตัวหยุดเชิงกล วัสดุลดแรงสั่นสะเทือน ความเร็วในการกระแทกที่ลดลง หรือกระแสไฟฟ้าที่ควบคุมได้
11. ป้องกันโครงสร้างแบบเปิดจากการปนเปื้อน
การเคลื่อนที่ของลูกสูบอาจถูกขัดขวางโดยฝุ่น ความชื้น จาระเบา เส้นใย และสิ่งแปลกปลอมอื่นๆ
12. ดูภายในผลิตภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์แล้ว
ผลการทดสอบบนแท่นทดสอบไม่ได้หมายความถึงประสิทธิภาพสุดท้ายเสมอไป ควรทดสอบการประกอบจริงด้วยแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ โหลด ค่าความคลาดเคลื่อน และอายุการใช้งานที่คาดหวังไว้
