Vad är solenoidkraft?

Termen ”solenoidkraft” hänvisar till den belastning som en solenoid kan trycka, dra eller hålla när den är aktiverad. De flesta solenoider är linjära, i vilket fall solenoidkraften appliceras i en linjär rörelse. I fallet med roterande solenoider används en roterande spärrmekanism istället för ett linjärt ankare. Många olika faktorer kan påverka solenoidens kraft, inklusive spoldesignen, nivån på elektrisk ström och hur långt ankaret behöver röra sig varje gång det aktiveras. Ökade temperaturer resulterar vanligtvis i minskade solenoidkrafter, liksom ökade slaglängder.

Solenoider är elektromekaniska givare som kan omvandla elektrisk energi till linjär eller roterande rörelse. De består vanligtvis av en stationär elektromagnetisk spole och en rörlig metallsnigel, som kallas ankare. När den elektromagnetiska spolen aktiveras genererar den ett magnetfält som får ankaret att röra sig. Rörelsen av ankaret resulterar i kraften som gör att en solenoid kan aktivera ett elektroniskt relä, öppna en mekanisk ventil eller göra annat liknande arbete. Solenoider finns i allt från bränsleinsprutare till flipperspel.

Det finns tre huvudtyper av kraft som en solenoid kan producera när den är aktiverad, även om vissa solenoider utför mer än en funktion. Tryckkraft uppnås när ett ankare tvingar en tryckstång att sträcka sig och flytta en last bort från solenoiden. Motsatsen till det är dragkraft, som uppnås när en armatur dras in och drar en last inåt. Hållkraft är den tredje typen, och den tillåter en solenoid att motstå alla rörelser när en extern last drar eller trycker.

Ett antal olika faktorer kan bidra till nivån av kraft en solenoid kan producera. Utformningen av den elektromagnetiska spolen är en primär faktor, eftersom det dikterar storleken på det elektromagnetiska fältet. I samma anda kan storleken på ankaret och mängden elektricitet som används för att aktivera spolen också ha en effekt. En annan viktig faktor som är inneboende i solenoiddesignen är slaglängden, eller hur långt ankaret behöver röra sig. För att uppnå högsta möjliga solenoidkraft utformas solenoider ofta med den kortaste genomförbara slaglängden.

Det är också möjligt för yttre faktorer, såsom temperatur, att påverka solenoidkraften. Högre temperaturer är vanligtvis förknippade med en minskning av solenoidkraften. Eftersom magnetspolar också värms upp när de är spänningssatta, har de flesta enheter en maximal stabil temperatur som de är klassade för. Den temperaturen tar vanligtvis hänsyn till både omgivningstemperaturen och ökningen som är förknippad med en spänningssatt spole. Efter att den stabila temperaturen har överskridits kan solenoidkraften minska med upp till 65 %.