Πώς λειτουργεί μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα;

Το σωληνοειδές είναι ο γενικός όρος για ένα πηνίο σύρματος που χρησιμοποιείται ως ηλεκτρομαγνήτης. Αναφέρεται επίσης σε οποιαδήποτε συσκευή που μετατρέπει ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Η συσκευή δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο από ηλεκτρικό ρεύμα και χρησιμοποιεί το μαγνητικό πεδίο για τη δημιουργία γραμμικής κίνησης. Συνήθεις εφαρμογές ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων είναι η τροφοδοσία ενός διακόπτη, όπως η μίζα σε ένα αυτοκίνητο ή μια βαλβίδα, όπως σε ένα σύστημα ψεκαστήρα.

Ένα πηνίο είναι ένα πηνίο σύρματος σε σχήμα ανοιχτήρι τυλιγμένο γύρω από ένα έμβολο, συχνά κατασκευασμένο από σίδερο. Όπως σε όλους τους ηλεκτρομαγνήτες, ένα μαγνητικό πεδίο δημιουργείται όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από το καλώδιο. Οι ηλεκτρομαγνήτες έχουν ένα πλεονέκτημα έναντι των μόνιμων μαγνητών στο ότι μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν από την εφαρμογή ή αφαίρεση του ηλεκτρικού ρεύματος, κάτι που τα καθιστά χρήσιμα ως διακόπτες και βαλβίδες και τους επιτρέπει να είναι εντελώς αυτοματοποιημένο.

Όπως όλοι οι μαγνήτες, το μαγνητικό πεδίο ενός ενεργοποιημένου σωληνοειδούς έχει θετικούς και αρνητικούς πόλους που θα προσελκύσουν ή θα απωθήσουν το υλικό που είναι ευαίσθητο στους μαγνήτες. Σε ένα σωληνοειδές, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο προκαλεί το έμβολο να κινείται προς τα πίσω ή προς τα εμπρός, έτσι δημιουργείται η κίνηση από ένα πηνίο σωληνοειδών.

Σε μια βαλβίδα άμεσης δράσης, το ηλεκτρικό ρεύμα ενεργοποιεί την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, η οποία με τη σειρά της τραβά ένα έμβολο ή έμβολο που διαφορετικά εμποδίζει τη ροή αέρα ή υγρού. Σε ορισμένες ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δεν δρα άμεσα για το άνοιγμα του αγωγού. Στις βαλβίδες που χειρίζονται πιλότοι, ένα σωληνοειδές κινεί το έμβολο, το οποίο δημιουργεί ένα μικρό άνοιγμα και η πίεση μέσω του ανοίγματος είναι αυτή που λειτουργεί το στεγανοποιητικό της βαλβίδας. Και στους δύο τύπους, οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες απαιτούν μια συνεχή ροή ηλεκτρικού ρεύματος για να παραμείνουν ανοιχτές, διότι μόλις το το ρεύμα σταματά, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο διασκορπίζεται και η βαλβίδα επιστρέφει στο αρχικό κλειστό θέση.

Σε ένα σύστημα ανάφλεξης αυτοκινήτου, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εκκίνησης λειτουργεί ως ρελέ, φέρνοντας μεταλλικές επαφές στη θέση τους για να κλείσουν ένα κύκλωμα. Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εκκίνησης λαμβάνει ένα μικρό ηλεκτρικό ρεύμα όταν ενεργοποιείται η ανάφλεξη του αυτοκινήτου, συνήθως με την περιστροφή του κλειδιού. Το μαγνητικό πεδίο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας τραβά στη συνέχεια τις επαφές, κλείνοντας το κύκλωμα μεταξύ της μπαταρίας του αυτοκινήτου και του κινητήρα εκκίνησης. Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εκκίνησης απαιτεί συνεχή ροή ηλεκτρικής ενέργειας για τη συντήρηση του κυκλώματος, αλλά επειδή ο κινητήρας είναι αυτο-τροφοδοτούμενος μόλις ξεκινήσει, το πηνίο είναι αδρανές για τις περισσότερες φορές.

Τα σωληνοειδή είναι απίστευτα ευέλικτο και εξαιρετικά χρήσιμο. Βρίσκονται σε όλα, από αυτοματοποιημένο εργοστασιακό εξοπλισμό έως όπλα paintball και ακόμη και κουδούνια. Σε ένα κουδούνι με κουδούνι, το ηχητικό χτύπημα παράγεται όταν ένα μεταλλικό έμβολο χτυπά μια μπάρα τόνου. Η δύναμη που κινεί το έμβολο είναι το μαγνητικό πεδίο μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας που δέχεται ηλεκτρικό ρεύμα όταν πιέζεται το κουδούνι.