Kuinka solenoidi toimii?

Solenoidi on yleinen termi sähkömagneettina käytetylle lankakelalle. Se viittaa myös kaikkiin laitteisiin, jotka muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi solenoidin avulla. Laite luo magneettikentän sähkövirrasta ja käyttää magneettikenttää lineaarisen liikkeen luomiseen. Solenoidien yleisiä sovelluksia ovat kytkimen, kuten auton käynnistimen, tai venttiilin, kuten sprinklerijärjestelmän, käyttäminen.

Solenoidi on korkkiruuvin muotoinen lankakäämi, joka on kiedottu männän ympärille, usein raudasta. Kuten kaikissa sähkömagneeteissa, magneettikenttä syntyy, kun sähkövirta kulkee langan läpi. Sähkömagneeteilla on etu kestomagneeteihin nähden, koska ne voidaan kytkeä päälle ja pois päältä sovelluksella tai sähkövirran poistaminen, mikä tekee niistä hyödyllisiä kytkiminä ja venttiileinä ja mahdollistaa niiden olevan kokonaan automatisoitu.

Kuten kaikilla magneeteilla, aktivoidun solenoidin magneettikentällä on positiivisia ja negatiivisia napoja, jotka houkuttelevat tai hylkäävät magneeteille herkkää materiaalia. Solenoidissa sähkömagneettinen kenttä saa männän liikkumaan joko taaksepäin tai eteenpäin, jolloin solenoidikäämi synnyttää liikkeen.

Suoratoimisessa venttiilissä sähkövirta aktivoi solenoidin, joka puolestaan ​​vetää mäntää tai mäntää, joka muuten estäisi ilman tai nesteen virtaamisen. Joissakin magneettiventtiileissä sähkömagneettinen kenttä ei toimi suoraan kanavan avaamiseksi. Ohjauskäyttöisissä venttiileissä solenoidi liikuttaa mäntää, mikä luo pienen aukon, ja paine aukon läpi toimii venttiilitiivisteenä. Molemmissa tyypeissä magneettiventtiilit vaativat jatkuvan sähkövirran pysyvän auki, koska kerran virta pysäytetään, sähkömagneettinen kenttä leviää ja venttiili palaa alkuperäiseen kiinni asentoon.

Auton sytytysjärjestelmässä käynnistyssolenoidi toimii releenä, joka tuo metallikoskettimet paikoilleen piirin sulkemiseksi. Käynnistyssolenoidi saa pienen sähkövirran, kun auton sytytys aktivoidaan, yleensä avaimen käännöksellä. Sitten solenoidin magneettikenttä vetää koskettimia sulkemalla auton akun ja käynnistysmoottorin välisen piirin. Käynnistyssolenoidi vaatii jatkuvaa sähkövirtaa piirin ylläpitämiseksi, mutta koska moottori on itsestään käynnistynyt käynnistämisen jälkeen, solenoidi on suurimman osan ajasta passiivinen.

Solenoidit ovat uskomattoman monipuolisia ja erittäin hyödyllisiä. Niitä löytyy kaikesta automaattisista tehdaslaitteista paintball-aseisiin ja jopa ovikelloihin. Soittokellossa kuuluu merkkiääni, kun metallimäntä osuu sävyyn. Mäntää liikuttava voima on magneettikenttä solenoidille, joka vastaanottaa sähkövirtaa ovikelloa työnnettäessä.