Hvordan fungerer en magnetventil?

Solenoid er det generiske udtryk for en trådspole, der bruges som en elektromagnet. Det henviser også til enhver enhed, der omdanner elektrisk energi til mekanisk energi ved hjælp af en solenoid. Enheden skaber et magnetfelt fra elektrisk strøm og bruger magnetfeltet til at skabe lineær bevægelse. Almindelige anvendelser af solenoider er at tænde en afbryder, ligesom starteren i en bil eller en ventil, såsom i et sprinklersystem.

En solenoid er en trådspole i en proptrækkerform viklet rundt om et stempel, ofte lavet af jern. Som i alle elektromagneter dannes et magnetfelt, når en elektrisk strøm passerer gennem ledningen. Elektromagneter har en fordel i forhold til permanente magneter, idet de kan tændes og slukkes af applikationen eller fjernelse af den elektriske strøm, hvilket gør dem nyttige som afbrydere og ventiler og gør det muligt for dem at være helt automatiseret.

Som alle magneter har magnetfeltet i en aktiveret solenoid positive og negative poler, der tiltrækker eller frastøder materiale, der er følsomt over for magneter. I en magnetventil får det elektromagnetiske felt stemplet til enten at bevæge sig baglæns eller fremad, hvilket er, hvordan bevægelse skabes af en magnetventil.

I en direktevirkende ventil aktiverer elektrisk strøm solenoiden, som igen trækker et stempel eller stempel, der ellers ville blokere luft eller væske i at strømme. I nogle magnetventiler virker det elektromagnetiske felt ikke direkte for at åbne ledningen. I pilotstyrede ventiler bevæger en magnetventil stemplet, hvilket skaber en lille åbning, og tryk gennem åbningen er det, der driver ventilforseglingen. I begge typer kræver magnetventiler en konstant strøm af elektrisk strøm for at forblive åben, fordi når den strøm stoppes, det elektromagnetiske felt spredes, og ventilen vender tilbage til sin oprindelige lukket position.

I et biltændingssystem fungerer startsolenoiden som et relæ, der bringer metalkontakter på plads for at lukke et kredsløb. Startsolenoiden modtager en lille elektrisk strøm, når bilens tænding aktiveres, normalt ved at dreje nøglen. Magnetfeltet på solenoiden trækker derefter kontakterne og lukker kredsløbet mellem bilens batteri og startmotoren. Startsolenoiden kræver en konstant strøm af elektricitet for at opretholde kredsløbet, men fordi motoren er selvforsynende, når den er startet, er solenoiden inaktiv det meste af tiden.

Solenoider er utroligt alsidige og yderst nyttige. De findes i alt fra automatiseret fabriksudstyr til paintball-pistoler og endda dørklokker. I en ringeklokke-dørklokke produceres det akustiske klokkeslæt, når et metalstempel rammer en tonebjælke. Kraften, der bevæger stemplet, er magnetfeltet på en magnetventil, der modtager elektrisk strøm, når dørklokken skubbes.