ソレノイドは、さまざまなアプリケーションに使用できる単純なコンポーネントです。ソレノイドという名前は、チャネルまたはパイプを意味するギリシャ語の「ソレノイド」に由来しています。ソレノイドは、家庭用機器と産業用機器の両方で使用されており、さまざまな設計で利用でき、それぞれに固有の用途があります。アプリケーションは変更されますが、動作原理は常に同じです。ここでは、ソレノイドの動作とさまざまなタイプのソレノイドについて説明します。
ソレノイドとは何ですか？
ソレノイドは、コイルの形に巻かれた長いワイヤーです。電流がコイルを通過すると、コイル内に比較的均一な磁場が発生します。
ソレノイドは電流から磁場を作り出すことができ、この磁場は金属コアの助けを借りて直線運動を生成するために使用することができます。このシンプルなデバイスは、電磁石、インダクター、または回路内の小型ワイヤレス受信アンテナとして使用できます。
ソレノイドの動作原理
ソレノイドは単に「電磁気学」の原理に基づいて動作します。コイルに電流が流れると、コイル内に金属コアを配置すると磁束の磁力線がコアに集中し、空芯に比べてコイルの誘導が大きくなります。この電磁誘導の概念は、以前のテスラコイルプロジェクトでさらに詳しく説明されています。
磁束の大部分はコアにのみ集中しますが、磁束の一部はコイルの端に現れ、少量の磁束はコイルの外側に現れます。
ソレノイドの磁気強度は、ターンの密度を上げるか、コイルに流れる電流を増やすことで増やすことができます。
他のすべての磁石と同様に、作動ソレノイドには正極と負極の両方があり、それを介して物体を引き付けたり反発したりすることができます。
ソレノイドの種類
市場にはさまざまな種類のソレノイドがあり、材料、設計、機能に基づいて分類されています。
- ACラミネートソレノイド
- DC-Cフレームソレノイド
- DC-Dフレームソレノイド
- リニアソレノイド
- ロータリーソレノイド
ACラミネートソレノイド
ACラミネートソレノイドは、金属コアとワイヤーのコイルで構成されています。コアは迷走電流を低減するために積層金属で構成されており、これはソレノイドの性能を向上させるのに役立ちます。
ACソレノイドは、最初のストロークで大きな力を加えることができるため、特別な利点があります。これは、突入電流（電源がオンになったときに電源または電気機器によって引き出される瞬間的な高入力電流）があるためです。DCラミネートソレノイドよりも多くのストロークを使用できます。
それらはさまざまな構成と範囲で利用可能であり、動作中にクリーンなブーンという音を生成します。
ACラミネートソレノイドを使用することができるような医療機器、ロック、自動車、産業機器、プリンタ、および家電製品の一部のような即時の行動を必要とする機器、様々な。
DCCフレームソレノイド
Cフレームはソレノイドの設計を指します。DC C-Frameソレノイドには、コイルの周りに覆われている文字Cの形のフレームのみがあります。
DC C-Frameソレノイドは、ストローク操作がより制御されているため、複数の日常的なアプリケーションで使用されます。DC構成と言われていますが、AC電源用に設計された機器にも使用できます。
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このタイプのソレノイドは、主にゲーム機、写真用シャッター、スキャナー、サーキットブレーカー、コインカウンター、ビルチェンジャーで使用されます。
DCDフレームソレノイド
このタイプのソレノイドには、コイルを覆う2ピースのフレームがあります。Cフレームソレノイドと同様の機能を備えているため、DフレームはAC電源でも使用でき、ストローク動作が制御されます。
DC Dフレームソレノイドが使用され、このようなゲーム機、ATM機、血液とガス分析装置として従来の医療用途の両方のために。
リニアソレノイド
リニアソレノイドは人々の間でよりよく知られています。これは、可動金属コアに巻き付けられたワイヤーのコイルで構成されており、機械装置に引っ張ったり押したりする力を加えるのに役立ちます。
このタイプのソレノイドは、主に始動装置で使用されます。このスイッチングメカニズムは、回路を完成させるのに役立ち、電流がメカニズムを流れることを可能にします。
リニアソレノイドは、特に使用されている自動化と高ドアのメカニズムや車&バイクのセルモーターを確保しました。
ロータリーソレノイド
ロータリーソレノイドは、簡単な自動制御プロセスが必要なさまざまなアプリケーションに使用される独自のタイプのソレノイドです。それは他のソレノイドと同じ原理で動作し、同じ要素、コイルとコアを持っていますが、それらは異なる動作をします。
金属コアはディスクに取り付けられており、その下に小さな溝があります。溝のサイズは、ソレノイド本体のスロットと正確に一致します。また、動きやすいボールベアリングも付いています。
ソレノイドがトリガーされると、コアがソレノイドの本体に引き込まれ、ディスクコアが回転を開始します。このセットアップでは、ソレノイドのコアとボディの間にスプリングが配置されます。電源装置が取り外されると、スプリングがディスクコアを元の位置に押し出します。
ロータリーソレノイドは、よりロバストであるソレノイドのすべての他のタイプと比較した場合。それらはもともと防御機構のためだけに設計されましたが、今日ではレーザーやシャッターなどの多くの自動化された産業機構でそれらを見つけることができます。
結論
これで、ソレノイド、動作原理、および市場で入手可能なさまざまなタイプのソレノイドについて理解できました。ソレノイドは、バルブと電磁スイッチまたは機械的インターロックを制御するためのシンプルで効果的なソリューションです。
それらの動作原理と瞬時の応答により、小さなスペースに大量の電力を必要とし、迅速で一貫性のある堅牢な動作が必要なアプリケーションに適したソリューションになりました。
ここにあるソレノイド使用して、いくつかのアプリケーションでそのドライバ回路と一緒には：
- ソレノイドドライバ回路
- Arduinoでソレノイドバルブを制御する方法
- Arduinoを使用した自動ウォーターディスペンサー
これでソレノイドに関するすべての知識が得られたので、創造性を持って知識の実装を開始し、ソレノイドの特性を利用して次の発明を作成できます。