Os solenóides são componentes simples que podem ser usados para várias aplicações. O nome solenóide é derivado da palavra grega “Solen” que significa um canal ou tubo. Os solenóides são utilizados tanto em equipamentos domésticos como industriais, estão disponíveis em diversos modelos, cada um com suas aplicações específicas. Embora o aplicativo mude, seu princípio de funcionamento sempre permanece o mesmo. Aqui iremos discutir sobre o funcionamento do Solenóide e diferentes tipos de Solenóide.
O que é um solenóide?
Um solenóide é um longo pedaço de fio enrolado na forma de uma bobina. Quando a corrente elétrica passa pela bobina, ela cria um campo magnético relativamente uniforme dentro da bobina.
O solenóide pode criar um campo magnético a partir da corrente elétrica e este campo magnético pode ser usado para gerar um movimento linear com a ajuda de um núcleo de metal. Este dispositivo simples pode ser usado como um eletroímã, como um indutor ou como uma antena receptora sem fio em miniatura em um circuito.
Princípio de funcionamento do solenóide
O solenóide simplesmente funciona segundo o princípio do “eletromagnetismo”. Quando o fluxo de corrente através do campo magnético da bobina é gerado nela, se você colocar um núcleo de metal dentro da bobina, as linhas magnéticas de fluxo são concentradas no núcleo, o que aumenta a indução da bobina em comparação com o núcleo de ar. Este conceito de indução electomagnática foi mais elaborado em nosso projeto de bobina de Tesla anterior.
A maior parte do fluxo está concentrada apenas no núcleo, enquanto parte do fluxo aparece nas extremidades da bobina e uma pequena quantidade de fluxo aparece fora da bobina.
A força magnética do solenóide pode ser aumentada aumentando a densidade das voltas ou aumentando o fluxo de corrente na bobina.
Como todos os outros ímãs, o solenóide ativado possui pólos positivo e negativo, através dos quais um objeto pode ser atraído ou repelido.
Tipos de solenóides
Existem diferentes tipos de solenóides disponíveis no mercado, a classificação é feita com base no material, design e função.
- AC- Solenóide Laminado
- DC- C Frame Solenóide
- DC- D Quadro Solenóide
- Solenóide Linear
- Solenóide Rotativo
Solenóide laminado AC
O solenóide laminado AC consiste em um núcleo de metal e uma bobina de fio. O núcleo é construído com um metal laminado a fim de reduzir a corrente parasita, o que ajuda a melhorar o desempenho do solenóide.
Um solenóide CA tem uma vantagem especial porque pode fornecer uma grande quantidade de força no primeiro curso. Isso ocorre porque eles têm uma corrente de inrush (uma alta corrente de entrada instantânea consumida por uma fonte de alimentação ou equipamento elétrico quando são ligados). Eles são capazes de usar mais cursos do que um solenóide DC laminado.
Eles estão disponíveis em diferentes configurações e faixas e produzem um som de zumbido limpo quando estão em operação.
Um solenóide AC Laminado pode ser usado em uma variedade de equipamentos que requerem ação imediata, tais como equipamentos médicos, fechaduras, veículos, equipamentos industriais, impressoras e em alguns dos eletrodomésticos.
Solenóide DC C-Frame
O quadro C refere-se ao design do solenóide. O solenóide DC C-Frame tem apenas uma moldura na forma da letra C que é coberta em torno da bobina.
O solenóide DC C-Frame é usado em várias aplicações do dia a dia por causa de sua operação de curso mais controlado. Embora seja dito ser configuração DC, eles também podem ser usados em equipamentos projetados para alimentação AC.
Fonte da imagem:
Este tipo de solenóide é usado principalmente em máquinas de jogos, venezianas fotográficas, scanners, disjuntores, contadores de moedas e trocadores de notas.
Solenóide DC D-Frame
Este tipo de solenóide possui uma estrutura de duas peças cobrindo as bobinas. Eles têm uma função semelhante, como um solenóide C-frame, portanto, o D-frame também pode ser usado com alimentação CA e tem uma operação de curso controlado.
O solenóide DC D-frame é usado para aplicações convencionais e médicas, como máquinas de jogos, máquinas ATM e analisador de sangue e gás.
Solenóide Linear
Os solenóides lineares são mais familiares entre as pessoas. Consiste em uma bobina de fio que é enrolada em torno de um núcleo de metal móvel que nos ajuda a aplicar força de tração ou empuxo a um dispositivo mecânico.
Este tipo de solenóide é usado principalmente em dispositivos de partida. Este mecanismo de comutação ajuda a completar um circuito e permite que a corrente flua através de um mecanismo.
Os solenóides lineares são especialmente usados na automação e em mecanismos de porta altamente protegidos e motores de partida de carros e bicicletas.
Solenóide Rotativo
Um solenóide rotativo é um tipo exclusivo de solenóide que é usado para várias aplicações onde há necessidade de um processo de controle automático fácil. Funciona do mesmo modo que os outros solenóides e tem os mesmos elementos, uma bobina e um núcleo, mas têm um funcionamento diferente.
O núcleo de metal é montado em um disco e possui pequenas ranhuras sob ele. O tamanho das ranhuras corresponde exatamente às ranhuras no corpo do solenóide. Também possui rolamentos de esferas para facilitar o movimento.
Quando o solenóide é acionado, o núcleo é puxado para o corpo do solenóide e o núcleo do disco começa a girar. Esta configuração terá um lugar de mola entre o núcleo e o corpo do solenóide. Depois que a fonte de alimentação é desconectada, a mola empurra o núcleo do disco para sua posição original.
O solenóide rotativo é mais robusto quando comparado a todos os outros tipos de solenóides. Eles foram originalmente projetados apenas para os mecanismos de defesa, mas hoje em dia você poderá encontrá-los em muitos mecanismos industriais automatizados como laser e obturador.
Conclusão
Agora você conhece os solenóides, o princípio de funcionamento e os diferentes tipos de solenóides disponíveis no mercado. Os solenóides são a solução simples e eficaz para controlar as válvulas e chaves eletromagnéticas ou bloqueios mecânicos.
Seu princípio de operação e resposta instantânea os tornaram a melhor solução para aplicações que precisam de uma grande quantidade de energia em um pequeno espaço e onde há uma necessidade de operação rápida, consistente e robusta.
Aqui estão algumas aplicações que usam solenóide junto com seu circuito acionador:
- Circuito de driver de solenóide
- Como controlar uma válvula solenóide com o Arduino
- Distribuidor automático de água usando Arduino
Agora que você sabe tudo sobre o solenóide, pode começar a implementar o conhecimento com sua criatividade para aproveitar as propriedades do solenóide para criar sua próxima invenção.