Magnetspulen sind einfache Komponenten, die für verschiedene Anwendungen verwendet werden können. Der Name Solenoid leitet sich vom griechischen Wort „Solen“ ab, was einen Kanal oder ein Rohr bedeutet. Magnetspulen werden sowohl in Haushalts- als auch in Industrieanlagen verwendet. Sie sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, von denen jede ihre eigenen spezifischen Anwendungen hat. Obwohl sich die Anwendung ändert, bleibt ihr Arbeitsprinzip immer dasselbe. Hier werden wir über die Funktionsweise von Magneten und verschiedene Arten von Magneten sprechen .
Was ist ein Magnet?
Ein Magnet ist ein langes Stück Draht, das in Form einer Spule gewickelt ist. Wenn der elektrische Strom durch die Spule fließt, erzeugt er ein relativ gleichmäßiges Magnetfeld innerhalb der Spule.
Der Magnet kann aus elektrischem Strom ein Magnetfeld erzeugen und dieses Magnetfeld kann verwendet werden, um mit Hilfe eines Metallkerns eine lineare Bewegung zu erzeugen. Dieses einfache Gerät kann als Elektromagnet, als Induktor oder als drahtlose Miniaturempfangsantenne in einem Stromkreis verwendet werden.
Funktionsprinzip des Solenoids
Der Magnet arbeitet einfach nach dem Prinzip des „Elektromagnetismus“. Wenn der Stromfluss durch das Spulenmagnetfeld darin erzeugt wird, konzentrieren sich die magnetischen Flusslinien auf den Kern, wenn Sie einen Metallkern innerhalb der Spule platzieren, was die Induktion der Spule im Vergleich zum Luftkern erhöht. Dieses Konzept der elektomagnatischen Induktion wurde in unserem vorherigen Tesla- Spulenprojekt näher erläutert.
Der größte Teil des Flusses konzentriert sich nur auf den Kern, während ein Teil des Flusses an den Enden der Spule und eine kleine Menge Fluss außerhalb der Spule auftritt.
Die magnetische Stärke des Solenoids kann durch Erhöhen der Windungsdichte oder durch Erhöhen des Stromflusses in der Spule erhöht werden.
Wie alle anderen Magnete hat der aktivierte Magnet sowohl positive als auch negative Pole, durch die ein Objekt angezogen oder abgestoßen werden kann.
Arten von Magneten
Es gibt verschiedene Arten von Magnetspulen auf dem Markt. Die Klassifizierung erfolgt nach Material, Design und Funktion.
- AC-laminierter Magnet
- DC-C-Rahmenmagnet
- DC-D-Rahmenmagnet
- Linearmagnet
- Rotationsmagnet
AC laminierter Magnet
Der AC-laminierte Magnet besteht aus einem Metallkern und einer Drahtspule. Der Kern ist aus einem laminierten Metall aufgebaut, um den Streustrom zu reduzieren. Dies trägt zur Verbesserung der Leistung des Solenoids bei.
Ein Wechselstrommagnet hat einen besonderen Vorteil, da er im ersten Hub eine große Kraft aufbringen kann. Dies liegt daran, dass sie einen Einschaltstrom haben (ein momentan hoher Eingangsstrom, der beim Einschalten von einem Netzteil oder einem elektrischen Gerät aufgenommen wird). Sie können mehr Hübe verwenden als ein DC-Laminatmagnet.
Sie sind in verschiedenen Konfigurationen und Bereichen erhältlich und erzeugen im Betrieb ein sauberes Summen.
Ein AC-Laminatmagnet kann in einer Vielzahl von Geräten verwendet werden, die sofortiges Handeln erfordern, z. B. in medizinischen Geräten, Schlössern, Fahrzeugen, Industrieausrüstungen, Druckern und in einigen Haushaltsgeräten.
DC C-Frame Magnet
Der C-Rahmen bezieht sich auf das Design des Magneten. Der DC C-Frame-Magnet hat nur einen Rahmen in Form des Buchstabens C, der um die Spule herum bedeckt ist.
Der DC C-Frame-Magnet wird aufgrund seines kontrollierten Hubbetriebs in mehreren täglichen Anwendungen eingesetzt. Es wird zwar als Gleichstromkonfiguration bezeichnet, sie können jedoch auch in Geräten verwendet werden, die für Wechselstrom ausgelegt sind.
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Diese Art von Magnet wird hauptsächlich in Spielautomaten, Foto-Rollläden, Scannern, Leistungsschaltern, Münzzählern und Geldwechslern verwendet.
DC D-Frame Magnet
Diese Art von Magnet hat einen zweiteiligen Rahmen, der die Spulen bedeckt. Sie haben eine ähnliche Funktion wie ein C-Frame-Magnet, daher kann der D-Frame auch mit Wechselstrom betrieben werden und verfügt über einen kontrollierten Hubbetrieb.
Der DC-D-Frame-Magnet wird sowohl für konventionelle als auch für medizinische Anwendungen wie Spielautomaten, Geldautomaten und Blut- und Gasanalysatoren verwendet.
Linearmagnet
Die linearen Magnete sind den Menschen besser bekannt. Es besteht aus einer Drahtspule, die um einen beweglichen Metallkern gewickelt ist, mit dessen Hilfe wir eine mechanische Vorrichtung mit Zug- oder Druckkraft beaufschlagen können.
Diese Art von Magneten wird hauptsächlich bei Startvorrichtungen verwendet. Dieser Schaltmechanismus hilft beim Vervollständigen eines Stromkreises und ermöglicht, dass der Strom durch einen Mechanismus fließt.
Die Linearmagnete werden insbesondere in der Automatisierung und in hochsicheren Türmechanismen und Anlasser von Autos und Motorrädern eingesetzt.
Rotationsmagnet
Ein Rotationsmagnet ist eine einzigartige Art von Magnet, die für verschiedene Anwendungen verwendet wird, bei denen ein einfacher automatischer Steuerungsprozess erforderlich ist. Es funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie die anderen Magnete und hat die gleichen Elemente, eine Spule und einen Kern, aber sie haben eine andere Funktionsweise.
Der Metallkern ist auf einer Scheibe montiert und hat kleine Rillen darunter. Die Größe der Rillen stimmt genau mit den Schlitzen im Körper des Magneten überein. Es hat auch Kugellager, um die Bewegung zu erleichtern.
Wenn der Magnet ausgelöst wird, wird der Kern in den Körper des Magneten gezogen und der Scheibenkern beginnt sich zu drehen. Dieser Aufbau hat eine Federstelle zwischen dem Kern und dem Körper des Magneten. Sobald die Stromversorgung getrennt ist, drückt die Feder den Plattenkern in seine ursprüngliche Position.
Der Rotationsmagnet ist im Vergleich zu allen anderen Arten von Magneten robuster. Sie wurden ursprünglich nur für die Abwehrmechanismen entwickelt, aber heutzutage finden Sie sie in vielen automatisierten Industriemechanismen wie Laser und Verschluss.
Fazit
Jetzt kennen Sie die Magnetspulen, das Funktionsprinzip und die verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Magnetspulen. Die Magnete sind die einfache und effektive Lösung zur Steuerung der Ventile und elektromagnetischen Schalter oder mechanischen Verriegelungen.
Ihr Funktionsprinzip und ihre sofortige Reaktion machten sie zu einer besseren Lösung für Anwendungen, die viel Strom auf kleinem Raum benötigen und bei denen ein schneller, konsistenter und robuster Betrieb erforderlich ist.
Hier sind einige Anwendungen, bei denen der Magnet zusammen mit seiner Treiberschaltung verwendet wird:
- Magnetschaltkreis
- So steuern Sie ein Magnetventil mit Arduino
- Automatischer Wasserspender mit Arduino
Jetzt wissen Sie alles über den Magneten und können das Wissen mit Ihrer Kreativität umsetzen, um die Eigenschaften des Magneten für Ihre nächste Erfindung zu nutzen.