Соленоид что это: Соленоид — это… Что такое Соленоид?

Соленоид становится магнитом.
Железные опилки притягиваются к концам катушки при прохождении
через нее электрического тока и отпадают при отключении тока.

Сила магнитного поля катушки с током зависит от числа витков катушки,
от силы тока в цепи и от наличия сердечника в катушке.
Чем большее число витков в катушке и чем больше сила тока, тем сильнее магнитное поле. Железный сердечник, введенный внутрь катушки с током усиливает магнитное поле катушки

Если подвесить соленоид на нити, то он повернется и сориентируется в магнитном поле Земли
подобно свободно вращающейся

Конец соленоида, из которого магнитные линии выходят, становится северным полюсом, а другой конец, в который магнитные линии входят, — южным полюсом магнита-соленоида.
___

Графически изображение магнитного поля соленоида похоже на магнитное поле полосового магнита.

Магнитные линии магнитного поля катушки с током замкнутые кривые
и направлены снаружи катушки от северного полюса к южному полюсу.
___

Внутри соленоида, длина которого значительно больше диаметра, магнитные линии магнитного поля параллельны и направлены вдоль соленоида.

Устали? — Отдыхаем!

Что такое соленоиды в АКПП, как их проверить и заменить?

Для чего нужны соленоиды в АКПП

Соленоид АКПП – это электромагнитный клапан-регулятор, выполняющий работу по закрытию и открытию масляного канала. Его работа управляется ЭБУ, который посылает непрерывные электрические импульсы с определённой частотой. Соленоид осуществляет контроль над давлением масла на конкретные связки сцепления, быстро переключая передачи, или снимает блокировку гидравлического трансформатора. Соленоид АКПП отвечает за управление режимами коробки передач.

Интересный факт! Первые соленоиды для АКПП были разработаны в США в 80-х и устанавливались на автомобили Крайслер – их внешний вид остался до сегодняшнего дня неизменным, устанавливаются на джипы и пикапы.

Где находятся соленоиды

Соленоид, или же электроклапан, по общим правилам находится в гидроблоке — гидравлической клапанной плите.

В гидроблоке он вставлен в канал, где скрепляется с ним с помощью болта или специальной прижимной пластины. С другого конца он присоединяется с помощью шлейфа, или штекера электропроводки к блоку управления автоматики.

Соленоид АКПП отвечает за передачу сигналов между гидравлической и электрической системами. Он с помощью своих функций объединяет их. И часто это объединение дает сбои, которые определяет компьютер.

В АКПП располагается не менее 4-х соленоидов. Их количество зависит от сложности схемы и количества ступеней.

Кабель и шлейф ЭБУ часто являются причинами поломки соленоидов, поэтому подвергаются замене так же быстро, как и соленоид.

Типы соленоидов

Первыми соленоидами, предназначенными именно для автоматических коробок, были on-off соленоиды достаточно простой конструкции и с простыми функциями. Такого типа соленоиды работали по принципу: «открыть» и «закрыть». Стержень, с помощью тока, бегущего по обмотке, ходил по каналу и выполнял функцию on/off.

Ещё один прекрасный тип соленоидов – соленоид «электромагнитный клапан» Это совершенное ноу-хау для своего времени. Он, фактически является гидравлическим клапаном. Разработчики подарили ему собственный канал для масла и шариковый клапан, который открывает и закрывает этот масляной канал. Легко отсоединяется от гидравлической системы и электропитания, просто отсоединив штекер.

Интересный факт! Такой тип соленоидов возник в середине 80-х и до сих пор устанавливается на разные представительские машины – Бьюик, Олдсмобил, Шевроле, Понтиак и др.

Первые из соленоидов действовали по принципу on/off. Но, в силу развития автоиндустрии, в начале 90-х были созданы 3-way соленоиды – переключатели нового поколения. В положении on шарик-клапан открывает проход для масла с канала 1 на канал 2, а в положении off – проход со 2-го на 3-й. Такая разработка помогла объединить приборы в один – включать и отключать фрикционные муфты.

Стремясь к совершенству, конструкторы в середине 90-х разработали ещё более «умный» тип соленоида. Соленоиды – регуляторы, или «электрорегуляторы», сконструированы по принципу вентиля. В зависимости от типа импульса, который поступает от компьютера, внутреннее кривое сечение соленоида «приоткрывается» или «призакрывается», то есть ток подается определенными перерывами и частотой.

Соленоиды-регуляторы бывают шариковые, золотниковые 3-way, 4-way, и даже 5-way.

Были разработаны соленоиды с шариковым клапаном – PWM-соленоиды. Это первый этап разработки.

Позже появились достаточно редкие соленоиды VBS. Они обладают низкой чувствительностью к вариациям подающего давления и хорошо справляются с высокими давлениями масла в линии. Они называются еще золотниковыми, так как у них клапан – золотник.

Линейные (пропорциональные) соленоиды сконструированы так, что самый изнашиваемый элемент плиты гидроблока, муфта с отверстиями, по которой в таком типе соленоида ходит золотник-плунжер, помещен в сам соленоид.

Линейные соленоиды тем и примечательны, что с их помощью можно избежать замены всей гидроплиты при поломке этого элемента, а ограничиться заменой только одного изношенного соленоида. Гидроплита теперь служит дольше, а проблема с износом её каналов – устранена.

Интересный факт! Линейные соленоиды выбраны поставщиком автоматов для Тойоты-VAG-Volvo, японским АТ — Aisin Co.

Этот тип соленоидов достаточно капризен, и ресурс жизни, по сравнению с линейными соленоидами короче. Так как в силу быстрого износа из-за небольшого веса и повышения давления, клапан соленоида меняет свой уровень открытия, и компьютеру необходима точная связь для правильной реакции на такие изменения.

Различают ещё соленоиды по функциональному назначению:

1. Это соленоиды ЕРС или LPC (Line Pressure Control). Он один из первых в гидравлической плите электроклапанов. Этот тип соленоидов – «главарь». Он единолично распределяет масло по остальным соленоидам и каналам. При 4-х ступенчатой ЕРС – первым изнашивается.
2. Соленоид ТСС. Выполняет самую «грязную» работу среди всех типов соленоидов. Он влияет на гидротрансформаторную муфту «блокироваться-подключаться», повышая КПД для «спортивного режима» разгон. Он часто бывает самым слабым звеном во многих гидроблоках, так как через этот соленоид идет нефильтрованное и горячее масло с гидротрансформатора.
3. Shift solenoid. Так называемый «шифтовик» – соленоид-переключатель. Самый простой тип соленоидов. Отвечает за переключение скоростей. Таких «шифтовиков» в гидроплите несколько, и переключение вверх и вниз в коробке совершается именно ими. Их обозначают как S1, S2, или А, В, а SL1 – это линейный шифтовик .

Управляющий соленоид — по типу транзистора в электросхеме, соленоиды могут управлять клапанами плиты.

Они направляют и дают небольшое давление на клапан гидроблока, который сам уже подает давление на поршни и фрикционы.

Управляющие соленоиды бывают 2 типов:

• — соленоид качественного переключения передач;
• — соленоид управления охлаждением масла.

Основные неисправности соленоидов АКПП их ремонт

Ниже представим самые распространенные «болезни» соленоидов.

Важно! Для долговременной службы соленоидов важно не производство, а качество масла.

1. Причиной поломок и «клина» соленоидов является то, что из-за некачественного масла соленоиды забиваются нагаром из бумажной, стальной, бронзовой и алюминиевой пыли, которая получается от изношенных расходников и узлов.

   Проявляется такая проблема тем, что клапан соленоида при холодном масле работает нормально, а при горячем – тормозит.

   Чтобы устранить эту проблему, рекомендуется полоскать соленоид, промывать в растворителях и очищать с помощью переменного тока и растворителя.

2. Протечки – следствие износа, поломка деталей, таких как плунжер, манифольд. При наличии PWM соленоидов в управлении, при ослаблении одного из них, компьютер учитывает его износ и перенаправляет часть нагрузки на другие соленоиды.

   Это немного продлевает жизнь состарившейся детали. Но горячее масло и интенсивность напряжения быстро изнашивают слабый соленоид, и тогда приходится его менять.

   Интенсивность работы, при перенаправлении давления и части обязанностей на другие соленоиды, изнашивает их каналы и плунжеры. Таким образом, получается цепная беспрерывная реакция.

3. Следующими проблемами и поломками являются снижение упругости пружины, трещины в корпусе, снижение сопротивления обмотки соленоида, поломки конструкции.

   Самая распространенная причина выхода из строя соленоидов – износ его деталей: втулок, манифольда, клапана, плунжера или шарика.

   Засоряется плунжер крошкой от изношенных деталей и масла, все начинается с проблемой с переключением – его клинит, потом увеличивается количество нагара, и выходят из строя втулки и клапаны.

Интересно знать! Ресурс самых надежных соленоидов не превышает 400 тысяч км.

Но, тем не менее, из-за всех этих нововведений, уменьшился расход топлива, повысилась динамика и комфорт автомобиля, вся механика АКПП стала работать точно, слаженно и нагружено. Но такие изменения, в свою очередь, привели к быстрому износу деталей и загрязнению масла их частицами.

Сейчас нужно постоянно менять масло, так как оно приобретает из-за всех этих частиц свойства наждачной бумаги.

Как проверить и заменить соленоиды

Если вы заметили, что вам стало тяжелее переключать скорости на определённые передачи, заметили в поддоне неизвестную стружку, ваш компьютер подает вам сигналы бедствия – в поиске причин обратиться непосредственно к соленоидам.

Достаточно легко определить, какой же именно соленоид «клинит». Каждый соленоид отвечает за группу передач и управление гидротрансформатором. Это зависит от марки вашего авто и АКПП. Например, если в коробке 4 соленоида, то первый отвечает за переключение 1-2 передачи, и, скорее всего, за 3-4 передачу, второй – 2-3 передача, третий за блок гидротрансформатора, четвёртый отвечает за работу тормозной ленты. Если проблема с переключением с 2-3 передачи, то, соответственно, этот соленоид подлежит ремонту или замене.

Если вы при движении чувствуете толчки и удары в коробку передач, или компьютер вам сам говорит о проблеме (высвечивается код, лампочка мигает и т.д.), эти случаи говорят о том, что нужно срочно проверить гидроблок.

В этих случаях необходимо сразу проверить деталь. В первую очередь, соленоид проверяется на сопротивление. На контакт клапана подают напряжение 12 В. Если соленоид рабочий, то он издаст щелчок, если же такового нет, то проблема в его засорении. Для прочистки под напряжением продуваем сжатым воздухом – соленоид должен его пропускать. Если нет, необходима его замена.

Ремонт соленоида своими руками возможен, но только в тех случаях, когда сама деталь разборная. Современные детали, в своем большинстве, сейчас выпускаются не разборными. Для таких деталей единственным вариантом ремонта является их продувка или ультразвук. Если же деталь разборная, то можно поменять обмотку, промыть все детали в бензине, высушить и собрать. После этих действий рекомендуем проверить соленоид на работоспособность.

Если у вас не удался ремонт соленоида, то его замена в АКПП нетрудная, главное – все сделать аккуратно и осмотрительно. Перед тем, как приступить к работе, необходимо определить тип своей АКПП, и, исходя из этих данных, подобрать подходящий соленоид. Открепляем гидроблок от коробки, отсоединяем соленоид от питания и извлекаем из блока. Далее устанавливаем новые детали. Устанавливаем гидроблок на его законное место, не забывая про новую прокладку.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Соленоиды: что это такое, и основные неисправности и их устранение

Приветствую вас, дорогие мои читатели. Не буду вас утомлять терминами из энциклопедии, благо таких хоть пруд пруди. Постараюсь доходчиво и популярно рассказать про соленоиды, которые повсеместно присутствуют в наших автомобилях.

Что такое соленоид

Все просто: металлический или магнитный стержень , который помещен внутрь обмотки (катушки индуктивности). Когда на обмотку (катушку индуктивности) подается напряжение, создается магнитное поле, которое притягивает или отталкивает тот самый стержень. На конец стержня (сердечника) прикрепляется элемент, который необходимо привести в движение.

Где применяются соленоиды

Говоря коротко — в тягах. Другими словами если что-то нужно толкнуть или подтянуть, применяется соленоид. Соленоиды вы встретите в простых электромагнитных клапанах, тягах центрального замка, воздушных заслонках в климат контроле, которые могут принимать положение «открыто» или «закрыто». Но есть два узла в автомобиле, которые чаще всего упоминаются: топливная форсунка в распределенном впрыске и втягивающее реле в стартере — эти детали являются соленоидами.

Насколько надежны соленоиды

Сложно представить условия, при которых может сломаться сам соленоид. Его как минимум необходимо перегреть, чтобы повредить изоляцию в обмотке или подать напряжение выше номинального. Обычно ломается не сам соленоид, а узел, который приводится им в действие. Не важно, будет это АКПП, внутри которой имеется множество соленоидных клапанов, или привод заслонки рециркуляции воздуха — скорее сломается тяга или мембрана, а не соленоид. Вспомните: топливные форсунки щелкают почти всегда, в вот игла, приводимая в движение соленоидом со временем обрастает налетом, который не позволяет ей двигаться или плотно прилегать, в итоге форсунка или перестает открываться или теряет герметичность.

Как устранить неисправность в соленоиде

Для начала стоит убедиться, что соленоид цел. Для этого его необходимо прозвонить, чтобы исключить обрыв, после чего замерить его сопротивление, сравнив его с паспортным. Если сопротивление в норме и обрыва нет, переходим к следующему пункту.

Если соленоид цел, значит что-то мешает передвигаться его стержню. В клапанах адсорбера может всосать уголь, в заслонках забиваются грязью и жиром шарниры заслонок, в форсунках образуется налет или выработка — в общем попробуйте пошевелить механизм рукой, пытаясь понять, что мешает двигаться. Если рукой не долезть, или придется разбирать узел на свой страх и риск или промывать его моющими жидкостями или заменять, так и не узнав, что же случилось.

Помните: топливные форсунки и клапаны АБС пытаться разобрать и починить очень опасно. Это хорошо, если вы их просто сломаете, но если вам удастся их собрать, то последствия установки «восстановленной» детали будут скорее всего плачевными.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

Электричество и магнетизм

Если длина соленоида много больше его диаметра (l >> 2R), мы возвращаемся к формуле для поля в бесконечно длинном соленоиде (6. 20). Относительная разница этих двух значений равна

По условию эта разница мала: , то есть мало отношение диаметра соленоида к его длине: 2R/l << 1. Поэтому можно воспользоваться формулой разложения квадратного корня

Отсюда

или

Подставляя численное значение d, находим, что разница будет менее половины процента при выполнении соотношения

Иными словами, соленоид может рассматриваться как бесконечно длинный, если его длина в двадцать или более раз превышает радиус.

Пример 2. Найти магнитное поле В_е в крайней торцевой точке оси соленоида конечной длины l. Сравнить с результатом предыдущего примера.

Решение. Магнитное поле в торцевой точке оси соленоида конечной длины l дается тем же интегралом (6. 19), но теперь пределы интегрирования будут выглядеть иначе

Отношение полей в средней и крайней точках оси соленоида равно

Это отношение всегда меньше единицы (то есть поле на торце меньше поля в середине соленоида). При l >> R имеем 

Этот результат легко понять. Представим себе бесконечный соленоид, который мысленно рассекаем пополам в точке наблюдения. Можно считать, что поле в этой точке создается двумя одинаковыми «полубесконечными» соленоидами, расположенными по разные стороны от нее. Ясно, что при удалении одного из них точка наблюдения становится торцом оставшегося «полубесконечного» соленоида, а магнитная индукция в ней уменьшиться именно в два раза.

Это — так называемый краевой эффект. Пример демонстрирует, что недостаточно выполнения соотношения l >> R, чтобы пользоваться формулами для бесконечно длинного соленоида; надо еще, чтобы точка наблюдения находилась далеко от его концов.

На рис. 6.25 представлен опыт по исследованию распределения силовых линий магнитного поля вокруг соленоида. Поле соленоида, ось которого лежит в плоскости пластинки, сосредоточено в основном внутри соленоида. Силовые линии внутри имеют вид параллельных прямых вдоль оси катушки, а поле снаружи практически отсутствует.

Рис. 6.25. Визуализация силовых линий магнитного поля

Видео 6.1.  Силовые линии магнитного поля проводников с током различной формы: прямой ток, соленоид, один виток.

Как работает соленоид?

Что такое соленоид?

Соленоид — это общий термин для катушки с проволокой, используемой в качестве электромагнита. Это также относится к любому устройству, которое преобразует электрическую энергию в механическую с помощью соленоида. Устройство создает магнитное поле из электрического тока и использует магнитное поле для создания линейного движения. Обычно соленоиды используются для питания переключателя, такого как стартер в автомобиле, или клапана, например, в спринклерной системе.

Как работает соленоид

Соленоид представляет собой катушку с проволокой в ​​форме штопора, обернутую вокруг поршня, часто сделанного из железа.Как и во всех электромагнитах, при прохождении электрического тока через провод создается магнитное поле. Электромагниты имеют преимущество перед постоянными магнитами в том, что их можно включать и выключать подачей или снятием электрического тока, что делает их полезными в качестве переключателей и клапанов и позволяет полностью автоматизировать их.

Как и все магниты, магнитное поле активированного соленоида имеет положительные и отрицательные полюса, которые притягивают или отталкивают материал, чувствительный к магнитам. В соленоиде электромагнитное поле заставляет поршень двигаться либо назад, либо вперед, именно так движение создается катушкой соленоида.

Как работает электромагнитный клапан?

В клапане прямого действия электрический ток активирует соленоид, который, в свою очередь, тянет поршень или плунжер, который в противном случае заблокировал бы поток воздуха или жидкости. В некоторых электромагнитных клапанах электромагнитное поле не действует напрямую, открывая канал. В управляемых клапанах соленоид перемещает плунжер, который создает небольшое отверстие, и давление через отверстие — это то, что управляет уплотнением клапана.В обоих типах электромагнитным клапанам требуется постоянный поток электрического тока, чтобы оставаться открытым, потому что после прекращения подачи тока электромагнитное поле рассеивается, и клапан возвращается в исходное закрытое положение.

Электрические соленоиды

В автомобильной системе зажигания соленоид стартера действует как реле, устанавливая металлические контакты для замыкания цепи. Соленоид стартера получает небольшой электрический ток при включении зажигания автомобиля, обычно при повороте ключа.Затем магнитное поле соленоида сжимает контакты, замыкая цепь между аккумулятором автомобиля и стартером. Соленоиду стартера требуется постоянный поток электричества для поддержания цепи, но поскольку двигатель запускается самостоятельно, соленоид неактивен большую часть времени.

Использование соленоидов

Соленоиды невероятно универсальны и чрезвычайно полезны. Их можно найти во всем: от автоматизированного заводского оборудования до пейнтбольного оружия и даже дверных звонков.В дверном звонке звуковой сигнал раздается, когда металлический поршень ударяет по тоновой полосе. Сила, которая перемещает поршень, представляет собой магнитное поле соленоида, который получает электрический ток при нажатии на дверной звонок.

Уловки с плазменным шаром | Sciencing

Плазменный шар — это устройство, основанное на плазменной лампе, первоначально изобретенной Никола Тесла, а теперь оно обычно продается как разновидность настольной игрушки или привлекающего внимание гаджета. Заполненный смесью газов, таких как гелий и неон, плазменный шар содержит нити плазмы, которые светятся и испускают электромагнитное излучение по-разному в зависимости от предметов, расположенных рядом с шаром.

Освещение Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы загораются, если их поместить рядом с активным плазменным шаром. Это происходит из-за электрического тока, протекающего через плазму, которую стекло шара не блокирует. Светодиоды и аргоновые лампы также загораются, если их поместить рядом с плазменным шаром.

Запись металлической булавкой

Если вы накроете плазменный шар алюминиевой фольгой, а затем поместите лист бумаги на алюминиевую фольгу, вы можете писать на бумаге металлической булавкой или острым концом ножа.Все, что вы напишете, останется на бумаге из-за взаимодействия металла и электрического тока.

Прожигание бумаги сквозь металл

Если вы поместите кусок токопроводящего металла, например, четверть, на плазменный шар, вы можете поджечь кусок бумаги или картона. Все, что вам нужно сделать, это положить другой кусок металла, например, скрепку, поверх бумаги, чтобы провести электрический ток через бумагу. Молния, похожая на миниатюрную молнию, пробьет бумагу, прожигая в ней дыру.

Вождение безумного калькулятора

Если вы поместите простой калькулятор со светодиодным экраном рядом с плазменным шаром, числа на калькуляторе сойдут с ума и начнут меняться сами по себе. Не пытайтесь проделать этот трюк с ценным калькулятором, так как эксперимент может испортить светодиодный экран.

Шокирование друзей

Если вы коснетесь плазменного шара одной рукой, а другой коснетесь другого человека, вы нанесете ему удар электрическим током. Это потому, что ваше тело становится проводником электричества.Обязательно предупредите своих друзей, прежде чем попробовать на них этот трюк.

Зажигание спички

Если вы поднесете незажженную спичку на несколько дюймов к вершине плазменного шара, а затем дотронетесь до конца спички карандашом, спичка загорится. Возможно, вам придется подождать около минуты, чтобы это произошло. Будьте очень осторожны, сразу же задуйте спичку и не позволяйте огню распространиться.

Повторное зажигание плазменного шара

Вы можете повторно зажечь плазменный шар на короткое время после того, как он был выключен, проводя электричество собственным телом.Положите руку на плазменный шар, пока он включен, затем выключите шар. Немедленно положите руку на плазменный шар, и вы увидите, как электрические болты вспыхивают у вас в руке. Уберите руку и несколько раз хлопните в ладоши. С каждым хлопком вы должны увидеть, как через плазменный шар проходит больше электрических болтов, даже если электричество к мячу отключено.

Безопасность с плазменным шаром

Плазменный шар — это электрическое устройство высокого напряжения, которое следует использовать с осторожностью. Излучаемые им частоты могут мешать работе сотовых телефонов, Wi-Fi и беспроводных телефонов. Поскольку плазменный шар излучает электромагнитное излучение, он может мешать работе кардиостимуляторов. Следует соблюдать все меры предосторожности, если вы пытаетесь использовать плазменный шар для создания эффектов горения или огня, и ничего легковоспламеняющегося не должно оставаться в контакте с плазменным шаром.

Что такое соленоид? — Определение, использование и примеры — Видео и стенограмма урока

Как работают соленоиды электромагнита?

Когда ленивый заряд сидит на своей кушетке и ничего не делает, он окружается электрическим полем.В этом есть смысл, ведь это, в конце концов, электрический заряд. Но как только этот заряд получает некоторую мотивацию и начинает бегать по блоку, он внезапно создает магнитное поле. Это может показаться вам странным, и вы не будете одиноки! Как позже выяснили физики, оба поля являются частью одной и той же силы природы: электромагнетизма.

Благодаря этому мы можем создать магнит, просто пропустив ток через провод. Однако, когда мы пропускаем ток через соленоид, мы получаем сверхсильный магнит, потому что магнитное поле сосредоточено внутри катушки.Это может быть невероятно полезно в повседневной жизни.

Использование электромагнитных соленоидов

Электромагнитные соленоиды находят применение во всем мире. Они используются в дверных замках отелей, водяных клапанах в системах кондиционирования воздуха, аппаратах МРТ, жестких дисках, динамиках, микрофонах, электростанциях и автомобилях. Вы вряд ли сможете замахнуться битой, не задев соленоид.

Динамики и микрофоны, например, содержат соленоиды. Фактически, динамик и микрофон — это практически одно и то же, но наоборот.Динамик принимает электрические сигналы и пропускает их через соленоид для создания движения; это движение приводит в движение динамик и создает звук. Микрофон делает наоборот; ваш голос толкает соленоид вперед и назад, и это движение соленоида создает электрический сигнал, который можно использовать для создания звука в другом месте. Без соленоидов мы вообще не смогли бы записывать или воспроизводить звук.

Соленоиды чаще всего используются в качестве электромагнитов, и все примеры до сих пор относятся к такому типу соленоидов.Но есть и другие применения. Их можно использовать для замедления потока электричества в цепи, что делает их примером индуктора или устройства импеданса. В автомобилях также есть тип соленоида, который на самом деле представляет собой просто двигатель, который работает с катушкой провода. Работа соленоида — преобразовывать электрическую энергию в движение.

Краткое содержание урока

Соленоид — это просто катушка с проволокой, но когда вы пропускаете через нее ток, он становится электромагнитом.Стационарные заряды создают электрические поля, а движущиеся заряды создают магнитные поля. Это позволяет нам создать электромагнит, пропуская ток через провод. Однако когда мы пропускаем ток через соленоид, мы делаем магнит еще сильнее.

Примеры электромагнитных соленоидов включают дверные замки отелей, клапаны давления воды в системах кондиционирования воздуха, аппараты МРТ, жесткие диски, динамики, микрофоны, электростанции и автомобили. Динамики превращают электрическую энергию (электрические сигналы) в движение, а затем в энергию звука, пропуская электрические сигналы через соленоид.Микрофоны делают обратное, превращая звуковую энергию обратно в электрическую.

Неэлектромагнитные соленоиды можно использовать и по-другому, например, для замедления электрического тока в цепи, которую иначе называют устройством импеданса. Автомобильные стартеры также содержат соленоиды, которые превращают электрическую энергию в движение.

Ключевые термины и примеры

• Соленоид : катушка провода
• Электромагниты : катушка с проводом, через которую проходит ток
• Примеры соленоидов : аппараты МРТ, динамики / микрофоны, дисководы, электростанции, дверные замки

Результаты обучения

После тщательного изучения этого урока, посвященного соленоидам, вы можете преследовать следующие цели:

• Определить различия между соленоидом и электромагнитом
• Обсудите способы их работы
• Приведите примеры использования соленоидов

Как работают соленоиды | HowStuffWorks

«Динь-дон!» Похоже, пицца здесь. Разносчик вышел на крыльцо и только что позвонил в дверь. Сделав это, он активировал одно из самых полезных устройств в нашем мире электроники: соленоид.

Без этих вещей жизнь была бы намного труднее. Современные автомобили зависят от соленоидов; они являются неотъемлемой частью некоторых дверных замков; а вы знали, что в вашей стиральной машине есть соленоиды?

Что такое соленоид?

Определенно, каждый соленоид включает кусок металлической проволоки, свернутый в спираль.Вот как они извлекают выгоду из электромагнетизма, одной из фундаментальных сил Вселенной.

«Противоположности притягиваются» может быть сомнительным советом при свидании, но это незыблемое правило магнетизма. Все магниты включают северный и южный полюса. У них также есть магнитное поле, которое течет от первого ко второму.

Два северных полюса, естественно, будут отталкивать друг друга. То же для двух южных полюсов. Но если вы возьмете пару магнитов и поместите их близко друг к другу, северный полюс первого магнита будет притягиваться к южному полюсу второго магнита. Это физика, детка.

Соленоиды полезны, потому что они дают механикам и инженерам некоторый контроль над этим процессом. Когда электрический ток течет по металлическому проводу, он создает магнитное поле. Заряженные частицы в этом поле движутся по кругу с внешней стороны указанного провода.

Скручивание проволоки усиливает ее магнитное поле. С каждой добавляемой новой катушкой поле становится более мощным. И вот еще одна вещь, о которой следует помнить: магнитное поле будет более сконцентрировано в пространстве внутри этих катушек — и в меньшей степени в области, окружающей ваш провод.

Электрические горки

А теперь самое интересное. По большей части провода соленоида намотаны на металлический стержень. (Слово «соленоид» является производным от греческого слова sōlēnoeidēs, , что означает «трубчатый».)

Когда на провод подается электрический ток, этот кусок металла притягивается — и притягивается к — один конец соленоида. Но эффект временный. Отключите электрический ток, и вы убьете магнитное поле.Затем, благодаря пружинной нагрузке, ваше устройство должно вернуться в исходное положение.

В принципе, мы можем съесть свой торт и съесть его. Соленоиды позволяют нам намагничивать провода, а затем размагничивать их, когда мы захотим (в значительной степени). И все это одним нажатием кнопки. Или поворот ключа.

Как мы уже говорили, в автомобилях используются соленоиды. При повороте ключа зажигания электричество от аккумулятора передается на соленоид стартера. После его активации происходит несколько вещей. Электрический ток в проводе соленоида притягивает подвижный железный стержень.Цепь между стартером и аккумулятором автомобиля замкнута. А зубчатое колесо «шестерня» входит в зацепление с диском, который называется «маховик».

В течение нескольких секунд двигатель вашего автомобиля, который когда-то бездействовал, оживает. По крайней мере, так должен работать , .

Случалось ли такое с вами? Вы сидите в машине и только что повернули ключ зажигания, но двигатель не запускается. Вместо этого вы слышите неприятный щелкающий звук. Причиной может быть разряженная батарея или неисправный генератор.Или, возможно, ваш соленоид стартера является настоящим виновником.

Любой механик должен иметь возможность проверить ваш соленоид, если у него под рукой есть тестер цепей или мультиметр. Иногда эти детали поддаются ремонту. Иногда это не так — и их нужно заменить. Так протекает жизнь автовладельца.

Автомобили и бытовая техника используют соленоиды

Кстати, многие автомобили также используют соленоиды в электрических дверных замках. Отдельные соленоиды активируются для блокировки или разблокировки дверных ручек, используя те же принципы, которые мы уже обсуждали.

Это не значит, что все соленоиды созданы равными. Существует множество вариаций, каждая из которых имеет свои сильные стороны.

В производственных и водоочистных установках хорошо используются гидравлические соленоиды. Как следует из названия, они регулируют поток воды и других жидкостей. Кроме того, давайте не будем забывать о пневматических соленоидах, которые одинаково воздействуют на содержащиеся газы.

Завершив полный круг, мы вернемся к парню с пиццей на вашей ступеньке. Не во всех дверных звонках используются соленоиды; в новых проектах они, как правило, полностью отсутствуют.Но даже в золотой век «умных» устройств многие дверные звонки все еще содержат электромагнитные штуковины.

Допустим, ваш — один из них. Когда наш перевозчик пиццы нажимал кнопку, он пропускал электричество через встроенный соленоид. Магнитное поле, создаваемое этим простым действием, втягивало железный сердечник в свернутую проволоку. Затем металл ударил в крошечный колокольчик, издав «Дин!» шум.

Очевидно, курьер не мог вечно держать кнопку нажатой. Когда он отпустил его, магнитное поле исчезло, и пружина взорвала этот железный сердечник в противоположном направлении.Затем металл ударил по второму звонку, который прозвучал: «Донг!»

Должно дать вам повод задуматься, пока вы наслаждаетесь этими бесплатными хлебными палочками.

Определение соленоида по Merriam-Webster

: Катушка с проволокой, обычно цилиндрической формы, которая при прохождении тока действует как магнит, так что подвижный сердечник втягивается в катушку, когда ток течет, и которая используется, в частности, как переключатель или регулятор для механического устройства (например, как клапан)

Как работает электромагнитный клапан

Что такое электромагнитный клапан?

Определение электромагнитного клапана — это электромеханический клапан, который обычно используется для управления потоком жидкости или газа.Существуют различные типы электромагнитных клапанов, но основные варианты — с пилотным или прямым действием. Клапаны с пилотным управлением, наиболее широко используемые, используют давление в трубопроводе системы для открытия и закрытия главного отверстия в корпусе клапана.

В то время как соленоидные клапаны прямого действия напрямую открывают или закрывают отверстие главного клапана, которое является единственным каналом потока в клапане. Они используются в системах, требующих низкой пропускной способности, или в приложениях с низким перепадом давления на отверстии клапана.

Принцип действия электромагнитных клапанов

Принцип действия электромагнитного клапана заключается в управлении потоком жидкостей или газов в положительном, полностью закрытом или полностью открытом режиме. Их часто используют для замены ручных клапанов или для дистанционного управления. Функция электромагнитного клапана включает либо открытие, либо закрытие отверстия в корпусе клапана, что позволяет или предотвращает прохождение потока через клапан. Плунжер открывает или закрывает отверстие, поднимаясь или опускаясь внутри гильзы за счет подачи питания на катушку.

Электромагнитные клапаны состоят из змеевика, плунжера и втулки в сборе.В нормально закрытых клапанах возвратная пружина плунжера прижимает плунжер к отверстию и препятствует потоку. Когда на катушку соленоида подано напряжение, результирующее магнитное поле поднимает плунжер, обеспечивая поток. Когда катушка соленоида находится под напряжением в нормально открытом клапане, плунжер закрывает отверстие, что, в свою очередь, предотвращает поток.

Почему используется электромагнитный клапан?

В большинстве приложений управления потоком необходимо запускать или останавливать поток в контуре для управления жидкостями в системе.Для этого обычно используется электромагнитный клапан с электронным управлением. Электромагнитные клапаны, приводимые в действие соленоидом, могут быть расположены в удаленных местах и ​​могут управляться с помощью простых электрических переключателей.

Электромагнитные клапаны — наиболее часто используемые элементы управления в жидкостной технике. Они обычно используются для отключения, выпуска, дозирования, распределения или смешивания жидкостей. По этой причине они используются во многих областях. Соленоиды обычно обеспечивают быстрое и безопасное переключение, длительный срок службы, высокую надежность, низкую мощность управления и компактную конструкцию.

Где используется электромагнитный клапан?

Электромагнитные клапаны применяются в широком диапазоне промышленных настроек, включая общее двухпозиционное управление, контуры управления заводом, системы управления технологическим процессом и различные приложения производителей оригинального оборудования, и это лишь некоторые из них.

Электромагнитные клапаны можно найти во многих различных секторах, в том числе:

• Водоснабжение
• Очистка питьевой воды
• Очистка сточных вод
• Очистка / очистка серой и черной воды
• Машиностроение
• Охлаждение, смазка и дозирование
• Услуги в строительстве
• Большие системы отопления, климат-контроль
• Техника безопасности
• Системы защиты водопроводов и пожаротушения
• Компрессоры
• Сброс давления и дренаж
• Подача топлива
• Транспортные и резервуарные помещения
• Пожары системы
• Управление газом и мазутом
• Газовая хроматография
• Регулировка газовой смеси
• Приборы для анализа крови
• Управление процессами очистки

Как заменить электромагнитные клапаны

Для правильного и точного управления работой, электромагнитные клапаны должны быть настроены и выбраны в соответствии с конкретным приложением.Наиболее важными параметрами для выбора электромагнитного регулирующего клапана являются значение Kv (выраженное в кубических метрах в час) и диапазон давления в приложении.

Чем ниже отверстие клапана или чем прочнее змеевик, тем выше давление, при котором клапан может закрыться. На основании рассчитанного значения Kv и диапазона давления для планируемого применения можно определить соответствующий тип клапана и его требуемое отверстие.

Что такое электромагнитный клапан NAMUR?

NAMUR — это аббревиатура от User Association of Automation Technology in Process Industries, которая служит стандартом для технологии автоматизированных клапанов.Стандартные интерфейсы полезны для монтажа приводов, поскольку они помогают снизить затраты на изготовление и установку соленоидов. Bürkert предлагает для покупки широкий выбор электромагнитных клапанов NAMUR. Посетите наш веб-сайт сегодня, чтобы просмотреть полный ассортимент электромагнитных клапанов.

Где купить электромагнитный клапан

Клапаны Bürkert можно найти практически во всех отраслях промышленности. От сварочных роботов до гидротехнических сооружений, от пылеудаления при добыче полезных ископаемых до контроля давления в кабине самолета — все возможно с нашими клапанами в качестве надежного компонента вашей системы.Независимо от того, нужен ли вам отдельный клапан, клапанные блоки или индивидуальные решения, вся наша продуктовая линейка ориентирована на обеспечение контролируемого обращения с жидкостями и газами.

Наши продукты предназначены для доставки:

• Высокая гибкость благодаря модульной конструкции
• Разнообразный выбор материалов
• Высокая надежность и длительный срок службы
• Низкое воздействие на окружающую среду

Приобретите высококачественные электромагнитные клапаны в Burkert eShop сегодня . Или, чтобы получить дополнительную информацию, позвоните нам по телефону +44 1285 648 720, по электронной почте[email protected] или заполните нашу контактную форму.

Не все электромагнитные клапаны одинаковы. Да, здесь, в Bürkert, мы регулярно разрабатываем невероятно инновационные соленоиды — это то, чем мы занимаемся! Однако часто требуется прочная, надежная рабочая лошадка соленоида, которая, как вы можете быть уверены, многократно выполнит свою работу в течение длительного и выдающегося жизненного цикла. Следующие три электромагнитных клапана Bürkert являются воплощением надежности.

Соленоид

Соленоид ^{[nb 1]} представляет собой катушку, намотанную в плотно упакованную спираль. В физике термин соленоид относится к длинной тонкой петле из проволоки, часто обернутой вокруг металлического сердечника, который создает магнитное поле, когда через него проходит электрический ток. Соленоиды важны, потому что они могут создавать контролируемые магнитные поля и могут использоваться в качестве электромагнитов.Термин соленоид относится конкретно к магниту, предназначенному для создания однородного магнитного поля в объеме пространства (где можно провести некоторый эксперимент).

В технике термин соленоид может также относиться к множеству преобразователей, которые преобразуют энергию в линейное движение. Этот термин также часто используется для обозначения электромагнитного клапана, который представляет собой интегрированное устройство, содержащее электромеханический соленоид, который приводит в действие пневматический или гидравлический клапан, или электромагнитный переключатель, который представляет собой особый тип реле, внутри которого используется электромеханический соленоид для управлять электрическим выключателем; например, соленоид автомобильного стартера или линейный соленоид, который является электромеханическим соленоидом.

Магнитное поле соленоида

Внутри

Это производное магнитного поля вокруг соленоида, которое достаточно длинное, чтобы можно было игнорировать краевые эффекты. На диаграмме справа мы сразу знаем, что поле указывает в положительном направлении z внутри соленоида и в отрицательном направлении z вне соленоида.

Мы видим это, применяя правило захвата правой рукой для поля вокруг проволоки.Если мы обхватим правой рукой провод, указав большим пальцем в направлении тока, изгиб пальцев покажет, как ведет себя поле. Поскольку мы имеем дело с длинным соленоидом, все компоненты магнитного поля, не направленные вверх, компенсируются симметрией. Снаружи происходит аналогичная отмена, а поле только направлено вниз.

Теперь рассмотрим воображаемую петлю c , которая находится внутри соленоида. По закону Ампера мы знаем, что линейный интеграл B (вектор магнитного поля) вокруг этой петли равен нулю, поскольку в ней нет электрических токов (можно также предположить, что циркулирующее электрическое поле, проходящее через петлю, является постоянным при такие условия: постоянный или постоянно меняющийся ток через соленоид).Выше мы показали, что поле направлено вверх внутри соленоида, поэтому горизонтальные участки контура c ничего не вносят в интеграл. Таким образом, интеграл от верхней части 1 равен интегралу нижней стороны 2. Поскольку мы можем произвольно изменять размеры контура и получить тот же результат, единственное физическое объяснение состоит в том, что подынтегральные выражения фактически равны, то есть магнитное поле внутри соленоида радиально однородно. Однако обратите внимание, что ничто не запрещает ему изменяться в продольном направлении, что на самом деле так и есть.

Снаружи

Аналогичный аргумент можно применить к контуру и , чтобы сделать вывод о том, что поле вне соленоида является радиально однородным или постоянным. Этот последний результат, который строго верен только около центра соленоида, где силовые линии параллельны его длине, важен, поскольку он показывает, что внешнее поле практически равно нулю, поскольку радиусы поля вне соленоида будут стремиться к бесконечность.

Можно также использовать интуитивный аргумент, чтобы показать, что поле вне соленоида фактически равно нулю.Линии магнитного поля существуют только как петли, они не могут расходиться или сходиться к точке, как силовые линии электрического поля (см. Закон Гаусса для магнетизма). Линии магнитного поля следуют продольной траектории соленоида внутри, поэтому они должны идти в противоположном направлении за пределами соленоида, чтобы линии могли образовывать петлю. Однако объем снаружи соленоида намного больше, чем объем внутри, поэтому плотность силовых линий снаружи значительно снижается. Напомним, что внешнее поле постоянно.Чтобы общее количество силовых линий было сохранено, внешнее поле должно стремиться к нулю по мере того, как соленоид становится длиннее.

Количественное описание

Теперь мы можем рассмотреть воображаемую петлю b . Возьмите линейный интеграл B вокруг петли с длиной петли l . Горизонтальные компоненты исчезают, а внешнее поле практически равно нулю, поэтому закон Ампера дает нам:

, где μ ₀ — магнитная постоянная, N — количество витков, i . электрический ток.Это уравнение предназначено для соленоида без сердечника.