Los solenoides son componentes simples que se pueden utilizar para diversas aplicaciones. El nombre solenoide se deriva de la palabra griega "Solen" que significa canal o tubería. Los solenoides se utilizan tanto en equipos domésticos como industriales, están disponibles en varios diseños, cada uno de ellos tiene sus propias aplicaciones específicas. Aunque la aplicación cambia, su principio de funcionamiento siempre es el mismo. Aquí discutiremos sobre el funcionamiento del solenoide y los diferentes tipos de solenoide.
¿Qué es un solenoide?
Un solenoide es un largo trozo de cable que se enrolla en forma de bobina. Cuando la corriente eléctrica pasa a través de la bobina, crea un campo magnético relativamente uniforme dentro de la bobina.
El solenoide puede crear un campo magnético a partir de la corriente eléctrica y este campo magnético se puede utilizar para generar un movimiento lineal con la ayuda de un núcleo metálico. Este sencillo dispositivo se puede utilizar como electroimán, como inductor o como antena receptora inalámbrica en miniatura en un circuito.
Principio de funcionamiento del solenoide
El solenoide simplemente funciona según el principio de "electromagnetismo". Cuando el flujo de corriente a través del campo magnético de la bobina se genera en él, si coloca un núcleo de metal dentro de la bobina, las líneas magnéticas de flujo se concentran en el núcleo, lo que aumenta la inducción de la bobina en comparación con el núcleo de aire. Este concepto de inducción electromagnática ha sido más elaborado en nuestro anterior proyecto de bobina Tesla.
La mayor parte del flujo se concentra solo en el núcleo, mientras que parte del flujo aparece en los extremos de la bobina y una pequeña cantidad de flujo aparece fuera de la bobina.
La fuerza magnética del solenoide se puede aumentar aumentando la densidad de las vueltas o aumentando el flujo de corriente en la bobina.
Como todos los demás imanes, el solenoide activado tiene polos positivos y negativos, a través de los cuales un objeto puede ser atraído o repelido.
Tipos de solenoides
Existen diferentes tipos de solenoides disponibles en el mercado, la clasificación se realiza en base al material, Diseño y función.
- AC- Solenoide laminado
- Solenoide de marco DC-C
- Solenoide de marco DC- D
- Solenoide lineal
- Solenoide rotativo
Solenoide laminado AC
El solenoide laminado de CA consta de un núcleo de metal y una bobina de alambre. El núcleo está construido con un metal laminado para reducir la corriente parásita, esto ayuda a mejorar el rendimiento del solenoide.
Un solenoide de CA tiene una ventaja especial porque puede entregar una gran cantidad de fuerza en la primera carrera. Esto se debe a que tienen una corriente de entrada (una corriente de entrada alta instantánea extraída por una fuente de alimentación o equipo eléctrico cuando se encienden). Son capaces de utilizar más carreras que un solenoide laminado de CC.
Están disponibles en diferentes configuraciones y rangos y producen un zumbido limpio cuando están en funcionamiento.
Un solenoide laminado de CA se puede utilizar en una variedad de equipos que requieren una acción inmediata, como equipos médicos, cerraduras, vehículos, equipos industriales, impresoras y en algunos de los electrodomésticos.
Solenoide de marco C de CC
El marco C se refiere al diseño del solenoide. El solenoide DC C-Frame tiene solo un marco en forma de letra C que está cubierto alrededor de la bobina.
El solenoide DC C-Frame se usa en múltiples aplicaciones diarias debido a su operación de carrera más controlada. Aunque se dice que es una configuración de CC, también se pueden usar en equipos diseñados para energía de CA.
Fuente de la imagen:
Este tipo de solenoide se utiliza principalmente en máquinas de juego, persianas fotográficas, escáneres, disyuntores, contadores de monedas y cambiadores de billetes.
Solenoide de marco en D de CC
Este tipo de solenoide tiene un marco de dos piezas que cubre las bobinas. Tienen una función similar a la de un solenoide de bastidor en C, por lo que el bastidor en D también se puede utilizar con alimentación de CA y tiene una operación de carrera controlada.
El solenoide de bastidor en D de CC se utiliza tanto para aplicaciones convencionales como médicas, como máquinas de juego, cajeros automáticos y analizadores de sangre y gases.
Solenoide lineal
Los solenoides lineales son más familiares entre la gente. Consiste en una bobina de alambre que se envuelve alrededor de un núcleo de metal móvil que nos ayuda a aplicar fuerza de tracción o empuje a un dispositivo mecánico.
Este tipo de solenoides se usa principalmente en dispositivos de arranque. Este mecanismo de conmutación ayuda a completar un circuito y permite que la corriente fluya a través de un mecanismo.
Los solenoides lineales se utilizan especialmente en la automatización y en los mecanismos de puertas y motores de arranque de automóviles y bicicletas de alta seguridad.
Solenoide rotativo
Un solenoide rotativo es un tipo único de solenoide que se utiliza para diversas aplicaciones en las que se necesita un proceso de control automático sencillo. Funciona con el mismo principio que los otros solenoides y tiene los mismos elementos, una bobina y un núcleo, pero tienen un funcionamiento diferente.
El núcleo de metal está montado en un disco y tiene pequeñas ranuras debajo. El tamaño de las ranuras coincide exactamente con las ranuras en el cuerpo del solenoide. También tiene rodamientos de bolas para facilitar el movimiento.
Cuando se activa el solenoide, el núcleo se introduce en el cuerpo del solenoide y el núcleo del disco comienza a girar. Esta configuración tendrá un lugar de resorte entre el núcleo y el cuerpo del solenoide. Una vez que se desconecta la fuente de alimentación, el resorte empuja el núcleo del disco a su posición original.
El solenoide giratorio es más robusto en comparación con todos los demás tipos de solenoides. Originalmente fueron diseñados solo para los mecanismos de defensa, pero hoy en día los podrás encontrar en muchos mecanismos industriales automatizados como láser y obturador.
Conclusión
Ahora ya conoce los solenoides, el principio de funcionamiento y los diferentes tipos de solenoides disponibles en el mercado. Los solenoides son la solución simple y eficaz para controlar las válvulas y los interruptores electromagnéticos o enclavamientos mecánicos.
Su principio de funcionamiento y respuesta instantánea los convirtió en una mejor solución para aplicaciones que necesitan una gran cantidad de energía en un espacio pequeño y donde existe la necesidad de un funcionamiento rápido, consistente y robusto.
Aquí hay algunas aplicaciones que usan solenoide junto con su circuito de controlador:
- Circuito del controlador de solenoide
- Cómo controlar una válvula solenoide con Arduino
- Dispensador de agua automático con Arduino
Ahora ya sabe todo sobre el solenoide, por lo que puede comenzar a implementar el conocimiento con su creatividad para aprovechar las propiedades del solenoide para crear su próximo invento.