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Actuadores electromagnéticos: tipos y aplicaciones.
En la producción y en la vida cotidiana, la automatización se utiliza activamente. Para esto, se utilizan actuadores de varios tipos, hidráulicos, neumáticos y eléctricos. Dichos dispositivos incluyen, deshabilitar, cambiar el modo de operación de mecanismos, sistemas y dispositivos. En este artículo veremos algunos actuadores electromagnéticos.
Actuadores
Impulsar diversos mecanismos con motores eléctricos y actuadores electromagnéticos. Por ejemplo, los motores eléctricos se utilizan para el control automático o semiautomático de las válvulas, los llamados Válvulas de cierre en tuberías, como gas, neumático, suministro de agua y otros.
El principio de funcionamiento del actuador electromagnético es realizar un trabajo con un campo magnético para mover el núcleo asociado con los actuadores.
Dispositivo general
Si consideramos los actuadores electromagnéticos en una forma general, entonces consiste en:
1. Bobinas.
2. El núcleo magnético.
3. Mecanismos y sistemas de trabajo relacionados.
Debajo de la bobina se entiende un dispositivo electromagnético: una bobina enrollada en un mandril con un cable de cobre, dentro del cual hay un núcleo. Otro nombre es solenoide. Mismo dispositivo tiene un relé.
Fuera del solenoide, se puede ubicar un circuito magnético, el llamado Yugo ferromagnético, es necesario para amplificar y dirigir las fuerzas magnéticas.
Cuando una corriente eléctrica fluye a través de la bobina, aparece un campo magnético, los elementos metálicos de la parte ejecutiva (ancla o núcleo) son atraídos y se realiza cierto trabajo. Por lo tanto, la corriente eléctrica se convierte en movimiento de traslación, y dichos actuadores pueden llamarse accionamiento eléctrico de traslación.
Vale la pena señalar que la industria fabrica ambos dispositivos para trabajar en circuitos de CC y CA. En principio, los actuadores electromagnéticos, que contienen rectificadores en su diseño, son ampliamente utilizados en los circuitos de CA. Esto se debe al hecho de que los electroimanes de CC desarrollan más tracción y tienen una mayor estabilidad en las mismas dimensiones que un electroimán de CA, y también son más baratos de fabricar.
También vale la pena señalar que la mayoría de los representantes del accionamiento electromagnético están limitados a dos posiciones finales del núcleo, como "encendido" / "apagado".
Veamos dónde se encuentran dichos actuadores, comencemos con lo que se encuentra con mayor frecuencia en la vida cotidiana, luego consideremos los diseños industriales.
Relé solenoide de arranque ICE
En los automóviles, se utiliza un motor de arranque para arrancar el motor, un potente motor eléctrico de CC. Hay dos tareas que deben resolverse para su funcionamiento:
1. Un motor de arranque es un motor eléctrico bastante potente, su potencia, dependiendo del motor que se esté lanzando, puede variar de 0,5 kW en scooters y motocicletas ligeras a 10 kW en equipos especiales con motores diesel. Tal potencia es necesaria para crear un momento suficiente para arrancar el motor.
Esto plantea el problema de pasar una corriente de esta magnitud, para esto puede usar un relé, pero en realidad todo se hace de manera un poco diferente, más adelante consideraremos este problema.
2. El motor de arranque impulsa el ICE girando el volante, en el que se usa una corona, un anillo de engranaje. El motor de arranque está conectado al volante mediante un bendix (este es un embrague de sobrerrevolucionado), es necesario para evitar la transmisión del par del motor al eje del motor de arranque.
Cuando enciende el circuito de potencia de arranque, el bendix se conecta a los dientes de la corona del volante y comienza a girar cuando el motor arranca y apaga el circuito de arranque; vuelve a su posición original.
Para resolver estos dos problemas con un dispositivo, se instala un relé pull-up en el arrancador. En primer lugar, este relé cierra los contactos de potencia (1), a través de los cuales fluyen las corrientes de arranque y funcionamiento del arrancador. En segundo lugar, una varilla especial (2) está conectada a la parte móvil del relé, que empuja el bendix (3) y, utilizando el resorte (4), lo devuelve.
Cerradura electromagnética
Una cerradura electromagnética le permite implementar varios sistemas de seguridad, desbloqueo automático de puertas al acercarse al propietario o al leer el valor de la etiqueta RFID, NFC u otras tecnologías de comunicación e identificación.
Por ejemplo, considere las características de una de las opciones. Este es un pestillo electromecánico.
Las especificaciones técnicas son bastante interesantes, puede soportar una fuerza de hasta 1000 kg, con un consumo de corriente de 0.32A y un voltaje de 12V, esto es un poco más de 4W de potencia. Tales bloqueos son útiles para organizar ACS o proyectos de casas inteligentes.
Existen otras opciones para las cerraduras electromagnéticas que funcionan con el mismo principio.
Se usan juntos con intercomunicadores en las puertas de entrada de las entradas.
Electroválvula
Las válvulas se instalan en las tuberías para controlar el paso del medio de trabajo (gas o líquido). Normalmente están abiertos (permiten el paso del fluido / gas cuando no se suministra voltaje) y normalmente están cerrados (pasan solo cuando se aplica voltaje).
En este caso, las válvulas normalmente cerradas a menudo están hechas estructuralmente con fijación elástica, lo que evita daños a la tubería durante un cambio brusco de presión, es decir. pasa ligeramente el medio de trabajo para compensar un cambio brusco de presión.
Además, en tuberías de alta presión, la válvula electromagnética controla la apertura no de la tubería principal, sino del sistema neumático o hidráulico, que desbloquea la parte de alimentación principal de las válvulas de cierre.
Por lo tanto, es posible organizar el grado de apertura de la válvula o válvula. La implementación es bastante simple: la apertura alternativa de la alimentación en la cámara de control directo o inverso de la sustancia (neumática o hidráulica).
Según el principio de acción, se distinguen:
-
acción directa, activada por presión diferencial cero;
-
piloto (acción indirecta), que opera con una caída de presión mínima.
Y también en:
-
bloqueo (2/2 vías);
-
distribución de tres vías (3/2 vías);
-
Válvulas de conmutación (2/3 vías).
Válvula solenoide piloto
A continuación se muestra un diagrama de una válvula normalmente cerrada.
Cuando no se suministra energía de la bobina, la válvula permanece en la posición cerrada. Un pistón o diafragma se presiona firmemente contra su asiento bajo presión del resorte.
Cuando la energía se conecta a la bobina, las fuerzas que surgen contrarrestan el resorte y la válvula se abre. Tenga en cuenta que la descripción omite una serie de detalles que no están relacionados con la electricidad.
Debajo hay una válvula normalmente abierta.
Cuando no se suministra voltaje a la bobina, está abierto, y cuando aplica voltaje, se cierra, esta, como la válvula anterior, necesita mantener el voltaje de suministro en la bobina para mantenerla.
Además de la potencia, también debe recordar que solo funcionan cuando la presión diferencial. Se puede utilizar en calefacción, suministro de agua, sistemas neumáticos.
Electroválvula de acción directa
La principal diferencia es que para abrir / cerrar no necesita una caída de presión antes y después de la válvula. Esto significa que pueden usarse tanto en tuberías con y sin presión, drenando líquidos de contenedores, receptores. Por lo general, tienen muy poca o ninguna presión.
Válvula biestable
Otro nombre para válvula biestable es pulso.Para mantener en el estado abierto / cerrado, no se requiere mantener el voltaje de control. Para cambiar de estado, se aplica un pulso de voltaje de cierta polaridad. Trabajan en circuitos DC.
Estas válvulas requieren una presión diferencial.
Una válvula electromagnética o solenoide es una válvula de tubería confiable con una larga vida útil (alrededor de un millón de operaciones de conmutación).
Además, se distinguen por su alta velocidad (30-500 ms, dependiendo del diámetro), que no puede ser proporcionada por válvulas accionadas por un motor eléctrico. Además, no requiere tal mantenimiento y ajuste regular, instalación finales de carrera como las mismas válvulas de compuerta.
Solenoide
Los electroimanes son ampliamente utilizados en metalurgia, fabricación y vertederos. Esta es una gran opción para levantar y transportar chatarra y productos metálicos.
Hay tales tipos de electroimanes:
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electroimanes neutros: funcionan a partir de una corriente continua;
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electroimanes polarizados, funcionan en presencia de dos flujos magnéticos independientes: trabajando y polarizando;
-
Electroimán de CA: un flujo magnético pulsante de cero a máximo, la vibración de la armadura es característica.
Al igual que algunos tipos de motores eléctricos, la inclusión de bobinados difiere:
-
secuencial cuando los devanados se hacen con un cable grueso con un pequeño número de vueltas;
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paralelo cuando los devanados son de alambre delgado y una gran cantidad de vueltas.
Entonces el modo de operación:
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De larga duración;
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A corto plazo;
-
Intermitente.
Conclusión
Un accionamiento electromagnético es una opción rápida y económica para actuadores. Además, en su mayor parte, tiene una mayor durabilidad que un motor eléctrico, debido a la falta de piezas de trabajo giratorias, cajas de engranajes.
Ver también: Cómo hacer un electroimán con tus propias manos
Ver también en electro-es.tomathouse.com
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