Jak pracovní cyklus ovlivňuje výkon a životnost solenoidu
Když jsme začali pracovat na projektu solenoidu, zákazníci měli jen málo znalostí o aplikaci a souvisejícím provozu solenoidu a nevěděli, jak pracovní cyklus solenoidu ovlivní výkon zařízení. Ve skutečnosti má pracovní cyklus výrobku významný vliv a interakci na výkon a životnost solenoidu. Jako profesionální výrobci solenoidů se s vámi rádi podělíme o náš komentář, který je uveden níže:
Část 1: Výkon produktu
1.1 Magnetická síla: Pracovní cyklus ovlivňuje magnetickou sílu solenoidu. Čím delší je pracovní cyklus, tím silnější je proud a výkon solenoidu. Tímto způsobem jednotka umožňuje průtok většího proudu cívkou solenoidu a generování větší síly. Zároveň se generuje silnější magnetické pole a magnetická síla, které pohánějí píst v lineárním pohybu.
1.2 Doba odezvy: Pracovní cyklus ovlivňuje dobu odezvy solenoidu. Solenoidy s vyšším pracovním cyklem mají obvykle kratší dobu odezvy, což umožňuje rychlejší nárůst magnetického pole. To je zásadní v aplikacích, které vyžadují rychlou reakci,
1.3 Přesnost polohy: V reálných aplikacích se solenoidy používají k řízení polohy součástí a pracovní cyklus ovlivňuje přesnost řízení polohy. Přiměřený pracovní cyklus může upravit odpovídající magnetickou sílu a tlačit píst s vysokou přesností.
Část 2: Životní cykly
2.1 Zahřívání: Zahřívání je jedním z hlavních faktorů ovlivňujících životnost solenoidu. 80 % až 100 % pracovního cyklu znamená, že solenoid je pod napětím po delší dobu a cívka solenoidu se v důsledku pracovního cyklu více zahřívá. Přehřátí může způsobit poruchu izolace, snížení magnetické síly a zvýšené opotřebení mechanických součástí, což zkrátí životnost solenoidu.
2.2 Opotřebení: Pracovní cyklus také ovlivňuje opotřebení solenoidu. Pokaždé, když je solenoid napájen a píst se pohybuje, vzniká tření pístu na vnitřních součástech. Vysoký pracovní cyklus je způsoben vysokou frekvencí, což zvyšuje opotřebení pístu, cívky solenoidu a souvisejících mechanických součástí. To může způsobit snížení výkonu solenoidu a nakonec jeho funkční selhání.
2.3 Elektrické namáhání: Vysoký provozní cyklus vystavuje solenoid většímu elektrickému namáhání. Opakované cykly zapínání a vypínání mohou způsobit oblouky na kontaktech, což může vést ke korozi kontaktů a selhání výrobku. Kromě toho může vysokofrekvenční spínání způsobené dlouhými pracovními cykly generovat elektromagnetické rušení (EMI), které ovlivňuje výkon a životnost dalších souvisejících elektronických součástek a způsobuje snížení výkonu samotného solenoidu.
Část 3: Vztah mezi pracovním cyklem a spotřebou energie
Spotřeba energie solenoidu souvisí s pracovním cyklem. Proud a odpovídající hodnota odporu cívkou solenoidu budou větší a pracovní cyklus musí být také delší. Čím vyšší je spotřeba energie, tím se odpovídajícím způsobem zvyšuje. Podle tohoto vzorce se úměrně zvýší i průměrná spotřeba energie solenoidu. Například za předpokladu, že proud a odpor zůstanou nezměněny a pracovní cyklus se zdvojnásobí, zdvojnásobí se i průměrná spotřeba energie.
Část 4: Proud a ohřev:
Čím delší je pracovní cyklus, tím větší proud protéká solenoidem a tím vyšší je jeho zahřívání a teplota. Proto se solenoidy více zahřívají. Pokud je pracovní cyklus příliš dlouhý, solenoid se přehřeje, což nejen zvýší spotřebu energie, ale také poškodí solenoid a jeho okolní součásti. Na druhou stranu, nižší pracovní cyklus snižuje spotřebu solenoidu, což udržuje proud a teplotu v rozumných podmínkách.
Část 5: Jak vypočítatPracovní cyklus solenoidu
Pracovní cyklus solenoidu je vyjádřen v procentech, což představuje podíl času, po který je solenoid pod napětím. Zde je podrobný rozpis výpočtového procesu:
Pracovní cyklus = Doba vypnutí / (Doba zapnutí + Doba vypnutí) x 100 (D = Ton / Toff × 100 %)
Pokud je doba sepnutí nepřetržitá, je nutné solenoid dimenzovat na 100 %. Pokud je však solenoid sepnut na 15 sekund, poté na 45 sekund odpojen od napájení a poté znovu sepnut, celková doba sepnutí je 60 sekund. To představuje 25% pracovní cyklus. Příklad výpočtu je uveden níže:
Například: 120 sekund zapnuto + 120 sekund vypnuto
120/(120+120)×100
120/240 x 100 = 50 %, pracovní cyklus je 50 %.
60 % je: 120 sekund
Čas vypnutí = T
60 = 100 x 120 / (120 + T)
Jmenovitý pracovní cyklus je obvykle založen na provozu při standardní okolní teplotě 35 °C a specifickém stejnosměrném napětí 6–24 V. Většina našich solenoidů (naše produktové řady zahrnují push-pull solenoid, solenoid s otevřeným rámem, trubkový solenoid, západkový solenoid, automobilový solenoid,rotační solenoid,Solenoidový ventil a elektromagnet) mohou poskytovat standardní pracovní cykly od 10 % do 100 %, vhodné pro použití v různých projektech.
Část 6: Lze nastavit pracovní cyklus solenoidu?
Ano, pracovní cyklus solenoidu lze nastavit. Zde je několik běžných způsobů:
6.1 Nastavení frekvence:V některých případech může změna frekvence upravit pracovní cyklus. Tato metoda však není tak jednoduchá jako použití PWM regulátoru. Při změně frekvence se změní i doba každého cyklu; pokud je doba zapnutí udržována relativně konstantní, bude to odpovídajícím způsobem ovlivněno i pracovní cyklus.
6.2 Použití proměnného rezistoru nebo nastavení proudu:V jednoduchých obvodech lze pomocí proměnného rezistoru nebo zvýšením proudu nastavit sílu i pracovní cyklus. Změnou hodnoty rezistoru se odpovídajícím způsobem změní síla i pracovní cyklus.
Část 7:Praktické použití
Měření: V produktových aplikacích je třeba měřit spouštěcí sílu a doby vypnutí, což vyžaduje specializované vybavení, jako je osciloskop. Osciloskop dokáže zobrazit elektrický průběh signálu ovládajícího solenoid, což umožňuje přesné měření časového intervalu. Pokud je nárůst teploty příliš vysoký, lze odpovídajícím způsobem upravit proud a pracovní cyklus.
Nastavitelný pracovní cyklus: V některých případech se pracovní cyklus solenoidu může v průběhu dlouhé doby provozu měnit. Pro výpočet pracovního cyklu je třeba změřit odpovídající pracovní cyklus v určitém časovém bodě, který jej určuje.
Část 8: Závěr:
Konečně, pracovní cyklus solenoidu je kritickým bodem, který ovlivňuje výkon a životnost solenoidu. Určuje průměrnou magnetickou sílu, dobu odezvy a přesnost polohování solenoidu, což je nezbytné pro správný návrh různých aplikací, jako jsou automobilové systémy, průmyslové stroje a obvody. Nicméně také přímo ovlivňuje životnost solenoidu v důsledku tepla, mechanického opotřebení a elektrického namáhání. Proto je pečlivé zvážení a optimalizace pracovního cyklu solenoidu nezbytná pro dosažení nejlepšího výkonu a zajištění životnosti a spolehlivosti solenoidu v různých aplikacích. Máte-li jakékoli dotazy ohledně pracovních cyklů, prosím...kontaktujte náse-mailem: info@drsoenoid.com