Différence entre une bobine solénoïde et une bobine électromagnétique

Un solénoïde est un composant électronique doté d'une bobine électromagnétique améliorée et d'une fonction d'aspiration. La bobine électromagnétique peut chauffer ou devenir magnétique après avoir été alimentée.

Nous allons ici exposer les différences entre les caractéristiques d'un solénoïde à courant continu et d'une bobine électromagnétique, ainsi que leur fonction dans leurs applications.

Partie 1. Différence de conception :

1.1 : La bobine électromagnétique est bobinée selon le nombre de spires spécifié, conformément aux exigences établies, puis enroulée autour du solénoïde. Après avoir été recouverte de fil émaillé, elle est prête à l'emploi. L'ajout d'un solénoïde permet de placer un noyau magnétique en son centre, ce qui augmente la force magnétique et génère ainsi une force de traction ou de répulsion. Par exemple, la force générée par une simple bobine est relativement faible.

1.2 : La conception du solénoïde consiste à ajouter un boîtier en acier au carbone sur la base de la bobine électromagnétique pour générer une force plus importante, et la trajectoire de la bobine peut également être modifiée dans la conception du solénoïde.

Partie 2 : La dimension est différente :

2.1. Les bobines électromagnétiques sont généralement conçues comme des bobines d'induction, installées sur des panneaux de commande ou des dispositifs de taille réduite. Par exemple, un composant d'un panneau de commande nécessite un contacteur pour son démarrage ; ce contacteur peut mesurer quelques millimètres seulement. La force générée est, de ce fait, très faible. Elles conviennent aux produits de commande électronique, tels que les téléphones portables, les ordinateurs, les robots et autres instruments de précision. La conception des bobines est en constante évolution et contribue au progrès technologique.

2.2. Les solénoïdes sont des composants électroniques. Du fait de la présence d'éléments rigides tels que des culasses et des noyaux de fer, leur longueur ne doit pas être inférieure à 10 mm lors de la conception d'un mini-solénoïde à courant continu. La course, la force et la fréquence du solénoïde sont des paramètres essentiels à prendre en compte tout au long de la conception. Un solénoïde trop petit réduit considérablement l'efficacité de l'électroaimant.

Partie 3. La puissance des électroaimants et des bobines est différente.

3.1. La conception des bobines électromagnétiques repose principalement sur la miniaturisation. Dès lors qu'elles répondent aux exigences initiales, elles sont conçues selon des critères de précision. Elles peuvent ainsi satisfaire aux exigences de fonctionnement.

3.2. La conception du solénoïde est déterminée par le nombre de spires, la course, la force et la fréquence de fonctionnement de la bobine de l'électroaimant. Si certaines exigences sont satisfaites, l'électroaimant peut être dimensionné en fonction des paramètres définis.

Partie 4. Fiche de données d'essai

4.1 Si la dimension du solénoïde est fixée à 15x10x8mm, la course qu'il génère est de 1mm et il peut atteindre une force de poussée-traction de 35 grammes lorsqu'il est alimenté.

4.2 Mais la taille de la bobine électromagnétique est de 10x8 mm et la force qu'elle génère est d'environ 15 grammes, ce qui permet une commutation à long terme et une course de 0 mm.

La dissipation thermique de la bobine électromagnétique est faible et sa durée de vie est instable en raison des facteurs environnementaux. Elle convient principalement au développement d'instruments de précision. Son utilisation sur des équipements et des circuits de commande de grande taille accentue considérablement ses inconvénients. La bobine elle-même n'est pas stabilisée, installée et fixée correctement. Elle est donc facilement endommagée par des forces extérieures, ce qui peut entraîner des dysfonctionnements.

La conception du solénoïde ajoute non seulement un couvercle de protection à la bobine de l'électroaimant, mais ajoute également les pôles nord et sud de l'électroaimant lors de l'ajout du boîtier, de sorte que l'aspiration générée par l'électroaimant avec un manchon conducteur magnétique est meilleure.

La force électromagnétique est une force impulsionnelle qui diminue progressivement. Le solénoïde est doté d'un boîtier limitant la course du noyau de fer. La force et la course générées peuvent être contrôlées avec précision, permettant ainsi de calculer précisément la puissance requise par l'équipement. La bobine électromagnétique, quant à elle, ne permet pas d'obtenir une force aussi précise.

Partie 5 : Caractéristiques du solénoïde

5.1 : Magnétisme contrôlable : La présence ou l’absence de magnétisme peut être contrôlée par la mise sous tension ou hors tension. Le magnétisme est présent lorsque l’appareil est sous tension et disparaît lorsqu’il est hors tension. Par exemple, une grue électromagnétique peut soulever des objets lourds, comme de l’acier, lorsqu’elle est sous tension, et ces objets retombent lorsqu’elle est hors tension.

5.2 : Magnétisme ajustable : L’intensité du magnétisme est ajustée par l’intensité du courant et le nombre de spires de la bobine. Plus le courant est élevé et plus le nombre de spires est important, plus le magnétisme est fort. Par exemple, dans les relais, l’ouverture et la fermeture peuvent être commandées en modifiant l’intensité du courant et le nombre de spires de la bobine.

5.3 : La direction du pôle magnétique peut être modifiée : la direction du pôle magnétique peut être modifiée en changeant la direction du courant ou la méthode d'enroulement du solénoïde.

5.4 : Force plus importante : Comparés aux simples bobines électromagnétiques, les électroaimants peuvent générer une force plus importante grâce au noyau de fer et au joug, ce qui peut répondre aux besoins de divers équipements nécessitant une force plus importante, tels que les grands équipements de levage.

5.5 : Course et force précises et contrôlables : Le joug limite la course de fonctionnement du noyau de fer, rendant la force et la course générées hautement contrôlables et précises, ce qui est pratique pour le calcul précis de la force requise par l'équipement.

Partie 6 : Caractéristiques des bobines électromagnétiques

6.1 : Structure simple : Généralement bobinée avec du fil, sa structure est relativement simple et son coût de production faible. Le nombre de spires, la forme et la taille peuvent être adaptés aux différents besoins.

6.2 : Génération de champ magnétique : Une fois l'alimentation activée, un champ magnétique sera généré autour de l'appareil, qui peut être utilisé pour diverses applications nécessitant un champ magnétique, telles que l'induction électromagnétique, le chauffage électromagnétique, la charge sans fil, etc.

6.3 : Haute précision : les bobines électromagnétiques de certains instruments de précision, comme les microbobines des appareils auditifs, les bobines d'inductance des disques durs d'ordinateurs, etc., présentent des caractéristiques de haute précision et de haute stabilité, et peuvent répondre aux exigences élevées des équipements haut de gamme en matière de performances électromagnétiques.

6.4 : Dissipation thermique insuffisante : Du fait de sa structure relativement fermée, la dissipation thermique est faible. En cas de fonctionnement prolongé ou à forte puissance, la chaleur s’accumule facilement, ce qui affecte les performances et la durée de vie.

6.5 : Faible force : La force générée par une simple bobine électromagnétique est plus faible que celle d'un électroaimant et convient aux produits de commande électronique qui ne nécessitent que de faibles forces, comme certaines applications dans les téléphones portables et les ordinateurs.