כיצד עובד סולנואיד?

סולנואיד הוא המונח הכללי לסליל חוט המשמש כאלקטרומגנט. הכוונה היא גם לכל מכשיר הממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית באמצעות סולנואיד. המכשיר יוצר שדה מגנטי מזרם חשמלי ומשתמש בשדה המגנטי ליצירת תנועה לינארית. יישומים נפוצים של סולנואידים הם הפעלת מתג, כמו מתנע ברכב, או שסתום, כמו במערכת ספרינקלרים.

סולנואיד הוא סליל תיל בצורת חולץ פקקים עטוף סביב בוכנה, עשוי לעיתים קרובות מברזל. כמו בכל האלקטרומגנטים, נוצר שדה מגנטי כאשר זרם חשמלי עובר דרך החוט. לאלקטרומגנטים יתרון על פני מגנטים קבועים בכך שניתן להפעיל ולכבות אותם על ידי האפליקציה או הסרת הזרם החשמלי, וזה מה שהופך אותם לשימושיים כמתגים ושסתומים ומאפשרים להם להיות לגמרי אוטומטי.

כמו כל המגנטים, בשדה המגנטי של סולנואיד מופעל יש קטבים חיוביים ושליליים שימשכו או ידחו חומר הרגיש למגנטים. בסולנואיד, השדה האלקטרומגנטי גורם לבוכנה לנוע אחורה או קדימה, וכך נוצרת תנועה על ידי סליל סולנואיד.

בשסתום הפועל ישירות, זרם חשמלי מפעיל את הסולנואיד, שבתורו מושך בוכנה או בוכנה שאחרת היו חוסמים את זרימת האוויר או הנוזל. בחלק משסתומי הסולנואיד, השדה האלקטרומגנטי אינו פועל ישירות לפתיחת הצינור. בשסתומים המופעלים על ידי טייס, סולנואיד מניע את הבוכנה, היוצרת פתח קטן, ולחץ דרך הפתח הוא המפעיל את חותם השסתום. בשני הסוגים, שסתומי סולנואיד דורשים זרימה קבועה של זרם חשמלי כדי להישאר פתוחים מכיוון שברגע ש- זרם נעצר, השדה האלקטרומגנטי מתפזר והשסתום חוזר לסגירתו המקורית עמדה.

במערכת הצתה לרכב, סולנואיד המתנע משמש כממסר, ומביא למגעי מתכת למקום כדי לסגור מעגל. סולנואיד המתנע מקבל זרם חשמלי קטן כאשר ההצתה של המכונית מופעלת, בדרך כלל באמצעות סיבוב המפתח. לאחר מכן השדה המגנטי של הסולנואיד מושך את המגעים, וסוגר את המעגל בין מצבר המכונית למנוע המתנע. סולנואיד המתנע דורש זרימה מתמדת של חשמל על מנת לשמור על המעגל, אך מכיוון שהמנוע מפעיל את עצמו פעם אחת, סולנואיד אינו פעיל במשך רוב הזמן.

סולנואידים הם תכליתי להפליא ושימושי ביותר. הם נמצאים בכל דבר, החל מציוד מפעל אוטומטי וכלה באקדחי פיינטבול ואפילו פעמוני דלתות. בפעמון פעמון, הפעמון הנשמע מיוצר כאשר בוכנה מתכת פוגעת בסרגל צלילים. הכוח שמניע את הבוכנה הוא השדה המגנטי של סולנואיד שמקבל זרם חשמלי כאשר פעמון הדלת נלחץ.