تعریف سولنوئید

تعریف سولنوئید:
سولنوئیدها، مانند رله ها، قابلیت سوئیچ و کنترل شدن را با استفاده از ترانزیستورها یا ماسفت ها دارند. یک «سلونوئید یا بوبین خطی» (Linear Solenoid) قطعه ای الکترومکانیکی است که انرژی الکتریکی را به یک نیرو یا حرکت کششی یا رانشی تبدیل می کند.

سلونوئیدهای خطی اساساً از یک سیم پیچ الکتریکی به دور لوله استوانه ای و یک فعال گر یا پیستون فِرومغناطیسی تشکیل شده اند که به آسانی درون بدنه سیم پیچ ها به سمت داخل و بیرون حرکت می کند.

سلونوئیدها را می توان برای درها یا قفل هایی که به صورت برقی باز می شوند، باز و بسته کردن شیرها، حرکت بخش های مختلف ربات ها و مکانیزم ها و… به کار برد.

سلونوئیدها در انواع مختلف و متنوعی در دسترس هستند که متداول ترین آن ها سلونوئید یا بوبین خطی (که با نام «فعال گر الکترومکانیکی خطی» (Linear Electromechanical Actuator) یا LEMA می شود) و سلونوئید گردان هستند.

هر دو نوع سولنوئید خطی و گردان را می توان به صورت پیوسته یا باینری انرژی دار کرد. سلونوئیدهای خطی برای کنترل حرکت تناسبی - که در آن، وضعیت سیلندر متناسب با توان ورودی است - طراحی می شود.

وقتی جریان الکتریکی از یک هادی عبور می کند، میدان مغناطیسی تولید می شود که جهت قطب های مثبت و منفی آن را می توان با استفاده از جهت جریان گذرنده از هادی تعیین کرد.

در این حالت، سیم پیچ یک آهن ربای الکتریکی خواهد بود که دقیقاً مانند یک آهن ربای دائمی قطب شمال و جنوب دارد.

قدرت این میدان مغناطیسی را می توان با کنترل مقدار جریان گذرنده از سیم پیچ یا با تغییر تعداد دورهای آن افزایش یا کاهش داد. شکل زیر یک آهن ربای الکتریکی را نشان می دهد.

وقتی جریان الکتریکی از هادی بگذرد، سیم پیچ مانند یک آهن ربای الکتریکی عمل خواهد کرد و سیلندری که درون آن قرار گرفته است توسط شار مغناطیسی جذب مرکز سیم پیچ می شود و فنر کوچکی را که در یک سمت به پیستون متصل شده است فشرده می کند.

نیرو و سرعت حرکت سیلندر را می توان با قدرت شار مغناطیسی تولیدی سیم پیچ تعیین کرد.

وقتی منبع جریان خاموش (OFF) یا بدون انرژی شود، میدان الکترومغناطیسی که قبلاً توسط سیم پیچ ایجاد شده بود، کاهش یافته و انرژی ذخیره شده در فنر فشرده به پیستون نیرو وارد کرده و آن را به وضعیت آزاد قبلی می برد.

این حرکت رفت و برگشت پیستون به عنوان «ضربه» (Storke) یا به عبارت دیگر حداکثر فاصله ای که پیستون می تواند به سمت داخل یا خارج حرکت کند (مثلاً 0 تا 30 میلی متر) شناخته می شود.