듀티 사이클은 솔레노이드의 성능과 수명에 어떤 영향을 미칩니까?

저희가 솔레노이드 프로젝트를 시작했을 때, 고객들은 솔레노이드의 적용 및 관련 작동에 대한 지식이 부족했고, 솔레노이드의 듀티 사이클이 장치 성능에 어떤 영향을 미치는지 알지 못했습니다. 실제로 제품 듀티 사이클은 솔레노이드의 성능과 수명에 상당한 영향을 미치고 상호 작용합니다. 저희는 전문 솔레노이드 제조업체로서, 참고하실 수 있도록 아래와 같이 의견을 공유하게 되어 기쁩니다.

1부 : 제품 성능
1.1 자기력: 듀티 사이클은 솔레노이드 자기력에 영향을 미칩니다. 듀티 사이클이 길수록 솔레노이드에 강한 전류와 전력이 필요하며, 이를 통해 장치는 솔레노이드 코일에 더 많은 전류를 흐르게 하여 더 큰 힘을 생성할 수 있습니다. 동시에, 플런저를 직선 운동시키기 위해 더 강한 자기장과 자기력이 생성됩니다.
1.2 응답 시간: 작동 듀티 사이클은 솔레노이드의 응답 시간에 영향을 미칩니다. 듀티 사이클이 높은 솔레노이드는 일반적으로 응답 시간이 빨라 자기장이 더 빨리 형성됩니다. 이는 빠른 응답 동작이 필요한 응용 분야에서 매우 중요합니다.
1.3 위치 정확도: 실제 응용 분야에서 솔레노이드는 부품의 위치를 ​​제어하는 ​​데 사용되며, 듀티 사이클은 위치 제어 정확도에 영향을 미칩니다. 적절한 듀티 사이클은 해당 자기력을 조절하고 플런저를 높은 정밀도로 밀어낼 수 있습니다.

2부: 생명주기
2.1 발열: 발열은 솔레노이드 수명에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나입니다. 작동 듀티 사이클의 80%에서 100%는 솔레노이드에 더 오랜 시간 동안 전류가 공급됨을 의미하며, 작동 듀티 사이클의 증가로 인해 솔레노이드 코일에서 더 많은 열이 발생합니다. 과열은 절연 파괴, 자기력 감소, 기계 부품 마모 증가를 유발하여 솔레노이드 수명을 단축시킬 수 있습니다.
2.2 마모: 듀티 사이클은 솔레노이드의 마모에도 영향을 미칩니다. 솔레노이드에 전원이 공급되어 플런저가 계속 움직일 때마다 플런저 내부 부품에 마찰이 발생합니다. 듀티 사이클이 높으면 구동 주파수가 높아지고, 이는 플런저, 솔레노이드 코일 및 관련 기계 부품의 마모를 증가시킵니다. 이는 솔레노이드 성능 저하를 초래하고 결국에는 기능 장애를 일으킬 수 있습니다.
2.3 전기적 스트레스: 듀티 사이클이 높으면 솔레노이드에 더 큰 전기적 스트레스가 가해집니다. 반복적인 온오프 사이클은 접점에서 아크를 발생시켜 접점을 부식시키고 제품 고장을 일으킬 수 있습니다. 또한, 긴 듀티 사이클로 인한 고주파 스위칭은 전자파 간섭(EMI)을 발생시키고, 다른 관련 전자 부품의 성능과 수명에 영향을 미치며, 솔레노이드 자체의 성능 저하를 초래할 수 있습니다.

3부: 듀티 사이클과 전력 소비의 관계
솔레노이드의 전력 소비는 듀티 사이클과 관련이 있습니다. 솔레노이드 코일을 통과하는 전류와 그에 상응하는 저항값이 더 커지면 듀티 사이클도 더 길어져야 합니다. 전력 소비량이 증가할수록 그에 따라 증가합니다. 이 공식에 따르면 솔레노이드의 평균 전력 소비량도 비례하여 증가합니다. 예를 들어, 전류와 저항이 변하지 않는다고 가정할 때 듀티 사이클이 두 배로 증가하면 평균 전력 소비량도 두 배가 됩니다.

4부: 전류와 가열:

듀티 사이클이 길수록 솔레노이드에 흐르는 전류가 더 많아지고, 그에 따라 온도 상승이 높아집니다. 이것이 솔레노이드가 더 뜨거워지는 이유입니다. 듀티 사이클이 너무 길면 솔레노이드가 과열되어 전력 소비가 증가할 뿐만 아니라 솔레노이드와 주변 부품이 손상될 수 있습니다. 반면, 듀티 사이클이 짧으면 솔레노이드 소비가 감소하여 전류와 온도가 적정 수준으로 유지됩니다.

5부: 계산 방법솔레노이드 듀티 사이클
솔레노이드 듀티 사이클은 백분율로 표현되며, 솔레노이드에 전원이 공급되는 시간의 비율을 나타냅니다. 계산 과정에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.

듀티 사이클 = 오프 타임 / (온 타임 + 오프 타임) x 100 (D = 톤 / Toff ​×100%)
전원 공급 시간이 연속적이라면 솔레노이드는 100% 정격으로 작동해야 합니다. 그러나 솔레노이드에 15초 동안 전원이 공급되고 45초 동안 전원이 차단된 후 다시 전원이 공급되면 총 스위칭 시간은 60초가 됩니다. 이는 25%의 듀티 사이클을 나타냅니다. 샘플 계산은 다음과 같습니다.

예를 들어: 120초 근무 + 120초 휴식
120/(120+120)×100
120/240 x 100 = 50%, 작업 주기는 50%입니다.

60%는 120초입니다.
휴식 시간 = T
60 = 100 x 120/(120 + T)

정격 듀티 사이클은 일반적으로 표준 주변 온도 35°C와 특정 DC 6~24V 전압에서의 작동을 기준으로 합니다. 당사 솔레노이드의 대부분은 푸시풀 솔레노이드, 개방형 프레임형 솔레노이드, 관형 솔레노이드, 래칭 솔레노이드, 자동차용 솔레노이드 등 다양한 제품군을 갖추고 있습니다.회전 솔레노이드,솔레노이드 밸브와 전자석은 10%에서 100%까지의 표준 듀티 사이클을 제공할 수 있어 다양한 프로젝트 적용에 적합합니다.

6부 ： 솔레노이드의 듀티 사이클을 조정할 수 있나요?

네, 솔레노이드의 듀티 사이클을 조절할 수 있습니다. 일반적인 방법은 다음과 같습니다.

6.1 주파수 조정:경우에 따라 주파수를 변경하여 듀티 사이클을 조정할 수 있습니다. 하지만 이 방법은 PWM 컨트롤러를 사용하는 것만큼 간단하지 않습니다. 주파수를 변경하면 각 사이클의 시간도 변경됩니다. 켜짐 시간이 비교적 일정하게 유지되면 듀티 사이클도 그에 따라 영향을 받습니다.
6.2 가변 저항기를 사용하거나 전원 전류를 조정합니다.간단한 회로에서는 가변 저항을 사용하거나 전류를 증가시켜 힘과 작동 듀티 사이클을 조절할 수 있습니다. 저항 값을 변경하면 솔레노이드에 흐르는 전류가 힘과 작동 듀티 사이클을 그에 따라 변경합니다.

7부:실제 적용
측정: 제품 응용 분야에서는 오실로스코프와 같은 특수 장비가 필요한 시동력과 정지 시간을 측정해야 합니다. 오실로스코프는 솔레노이드를 제어하는 ​​신호의 전기 파형을 표시하여 시간 간격 거리를 정확하게 측정할 수 있습니다. 온도 상승이 너무 높으면 전류와 듀티 사이클을 적절히 조정할 수 있습니다.
조정 가능한 듀티 사이클: 경우에 따라 솔레노이드의 듀티 사이클은 긴 작동 시간 동안 변할 수 있습니다. 듀티 사이클을 계산하려면 듀티 사이클을 결정하는 특정 시점에서 해당 듀티 사이클을 측정해야 합니다.

8부: 결론:
마지막으로, 솔레노이드 듀티 사이클은 솔레노이드의 성능과 수명에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 솔레노이드의 평균 자력, 응답 시간, 위치 정확도를 결정하며, 이는 자동차 시스템, 산업 기계, 회로 등 다양한 응용 분야의 적절한 설계에 필수적입니다. 또한 열, 기계적 마모, 전기적 응력을 통해 솔레노이드의 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 다양한 응용 분야에서 최상의 성능을 달성하고 솔레노이드의 수명과 신뢰성을 보장하기 위해서는 솔레노이드 듀티 사이클을 신중하게 고려하고 최적화하는 것이 필수적입니다. 작동 듀티 사이클에 대해 궁금한 점이 있으시면 언제든지 문의해 주세요.문의하기이메일: info@drsoenoid.com