Kuidas solenoid töötab?

Solenoid on elektromagnetina kasutatava traadimähise üldnimetus. See viitab ka igale seadmele, mis muudab elektrienergia solenoidi abil mehaaniliseks energiaks. Seade loob elektrivoolust magnetvälja ja kasutab magnetvälja lineaarse liikumise loomiseks. Solenoidide tavalised rakendused on lüliti, näiteks auto starteri, või klapi, näiteks sprinklersüsteemi, toide.

Solenoid on kolvi ümber keeratud korgitserikujuline traat, sageli rauast. Nagu kõigis elektromagnetites, tekib ka magnetväli, kui juhtmest läbib elektrivool. Elektromagnetitel on püsimagnetite ees eelis, kuna neid saab rakenduse abil sisse ja välja lülitada elektrivoolu eemaldamine, mis muudab need kasulikuks lülitite ja ventiilidena ning võimaldab neil täielikult olla automatiseeritud.

Nagu kõigil magnetitel, on ka aktiveeritud solenoidi magnetväljal positiivsed ja negatiivsed poolused, mis tõmbavad magnetite suhtes tundlikku materjali ligi või tõrjuvad seda. Solenoidis põhjustab elektromagnetväli kolvi kas tahapoole või ettepoole liikumist, mistõttu solenoidmähis tekitab liikumise.

Otsetoimelises klapis aktiveerib elektrivool solenoidi, mis omakorda tõmbab kolvi või kolbi, mis muidu blokeeriks õhu või vedeliku voolamise. Mõnes solenoidklapis ei toimi elektromagnetväli otse kanali avamiseks. Pilootjuhitavate ventiilide korral liigutab solenoid kolvi, mis loob väikese ava ja rõhk läbi ava on see, mis ventiili tihendit juhib. Mõlemas tüübis vajavad solenoidventiilid pidevat elektrivoolu voolu, et jääda avatuks, sest kui vool peatatakse, elektromagnetväli hajub ja ventiil naaseb oma algsesse suletusse asend.

Autode süütesüsteemis toimib starteri solenoid releena, tuues ahela sulgemiseks metallkontaktid paika. Stardisolenoid saab väikese elektrivoolu, kui auto süüde on sisse lülitatud, tavaliselt võtme keeramise teel. Seejärel tõmbab solenoidi magnetväli kontakte, sulgedes auto aku ja starteri mootori vahelise vooluahela. Stardisolenoid vajab vooluahela säilitamiseks pidevat elektrivoogu, kuid kuna mootor töötab pärast käivitamist iseeneslikult, on solenoid enamiku ajast passiivne.

Solenoidid on uskumatult mitmekülgsed ja äärmiselt kasulikud. Neid leidub kõike alates tehase automatiseeritud seadmetest kuni paintball-relvadeni ja isegi uksekelladeni. Heliseval uksekellal tekib helisignaal, kui metallkolb lööb vastu tooniriba. Kolvi liigutav jõud on solenoidi magnetväli, mis saab uksekella surumisel elektrivoolu.