Cose da sapere sui solenoidi lineari

• Cos'è un solenoide?

• Quali sono i tipi e i tipi di magneti a solenoide?

• Criteri di acquisto per magneti di sollevamento - cosa considerare?

• La nostra buona pratica

• FAQ - domande frequenti sui solenoidi lineari

• Conclusione: Come acquistare il solenoide giusto

Cos'è un solenoide?

Un magnete di sollevamento, noto anche come magnete lineare, è un componente elettromeccanico ed esegue un movimento di sollevamento lineare. Come tutti gli elettromagneti, anche un magnete di sollevamento si basa sullo stesso principio di progettazione fondamentale:

Una bobina in filo di rame viene avvolta su un supporto bobina e, insieme a un nucleo di ferro, forma un elettromagnete. Questo nucleo di ferro, tuttavia, non è chiuso in sé, come per i trasformatori, ma è dotato di un'interruzione e di un'apertura allungata che funge da cuscinetto dell'ancoraggio mobile.

Le linee di campo magnetico fluiscono quindi preferibilmente nell'ancoraggio del magnete di sollevamento e lo spostano nell'obiettivo di ridurre il traferro.

Il solenoide "prende" quando la corrente elettrica scorre attraverso il suo avvolgimento della bobina - e viene eseguita una corsa.

Quali sono i tipi e i tipi di magneti a solenoide?

I magneti di sollevamento sono disponibili in diverse versioni, a seconda che si desideri che la corsa dell'indotto ("stantuffo") sia un movimento di trazione o di spinta. A seconda dell'applicazione, la punteria è realizzata come un semplice perno per trasmettere l'effetto di forza (poi premuto) o è dotata di una forcella o di un perno filettato. Il ripristino dalla posizione dopo l'azionamento magnetico avviene per lo più tramite una molla.

Questo magnete è anche noto come magnete a cassetto singolo o magnete di sollevamento del carico; la forza agisce sempre in una sola direzione. Se si deve applicare una forza in entrambe le direzioni, vengono utilizzati magneti di sollevamento bidirezionali. Sono dotati di due avvolgimenti separati della bobina, ciascuno dei quali viene alternativamente eccitato. A seconda dell'avvolgimento utilizzato, il magnete esegue un movimento di trazione o di spinta.

Altre versioni sono elettromagneti monostabili e bistabili. Si bloccano automaticamente in una o entrambe le posizioni finali.

Nella forma di costruzione si distingue tra magneti cilindrici con un alloggiamento cilindrico rotondo e i magneti del telaio in una forma rettangolare. 

Criteri di acquisto per magneti di sollevamento - cosa considerare?

Il magnete di sollevamento deve applicare in modo sicuro la forza e il sollevamento necessari per l'applicazione specifica. In termini di forza, si deve tenere conto del fatto che la resistenza della bobina aumenta sia a causa del riscaldamento autonomo che in caso di temperature ambiente elevate, riducendo così la potenza. D'altra parte, un sovradimensionamento eccessivo comporta anche degli svantaggi: Le elevate forze di accelerazione e di arresto che si verificano in ogni corsa aumentano inutilmente l'usura del magnete di sollevamento e della meccanica.

In particolare per le applicazioni industriali, il magnete deve funzionare a lungo in modo sicuro. Per condizioni di funzionamento più difficili si consigliano robusti magneti cilindrici. L'alloggiamento chiuso offre una migliore protezione contro la corrosione e danni meccanici all'avvolgimento della bobina.

Il tempo di accensione consentito non è pari al 100% per ogni elettromagnete. Nelle rispettive schede tecniche sono riportate le informazioni corrispondenti. Se si devono applicare forze in entrambe le direzioni, si utilizzano versioni bidirezionali con due bobine. In caso di applicazioni per il bloccaggio o lo sbloccaggio, come ad esempio sistemi di uscita degli attrezzi o serrature del volante, si possono offrire magneti mono o bistabili. Qui è necessario solo un breve impulso di corrente per ogni corsa, nel collegamento la punteria rimane in una posizione specifica. Ciò impedisce anche un sollevamento indesiderato che potrebbe causare situazioni pericolose in caso di mancanza di tensione.

Il nostro consiglio pratico: anelli di smorzamento

Se il rumore di arresto dell'ancoraggio è fastidioso, può essere ridotto con i cosiddetti anelli di smorzamento. Gli interstizi in gomma, inseriti tra il fermo dell'ancoraggio e l'alloggiamento, attenuano notevolmente questo rumore di arresto.

FAQ - domande frequenti sui solenoidi lineari

Sono presenti magneti di sollevamento anche per il collegamento alla tensione alternata?

Oltre agli elettromagneti per tensione continua, anche quelli per tensione alternata sono comuni. Tuttavia, lo svantaggio in questo caso è che la loro forza all'inizio della corsa è solo relativamente bassa, ma aumenta improvvisamente con l'ulteriore abbassamento dello stantuffo, che porta ad un rumore di arresto molto forte. Inoltre, i magneti a tensione alternata possono causare un rumore di ronzio indesiderato.

Ho bisogno di più forza per un azionamento, può essere applicata a questo scopo una tensione di esercizio più alta della tensione nominale del solenoide?

È possibile una breve sovracorrente per aumentare la forza, tuttavia è necessario osservare le informazioni contenute nella scheda tecnica relative al tempo di accensione consentito e al numero massimo di cicli di commutazione per unità di tempo, per evitare il surriscaldamento.

Conclusione: Come acquistare i magneti di sollevamento adatti

Con le forze di regolazione necessarie per la meccanica da utilizzare, calcolare con un fattore da circa 1,4 a 1,5. Ad esempio, se è necessaria una forza di azionamento di 20 N (equivalente a circa 2 kg), è consigliabile scegliere un magnete di sollevamento con 30 N. nella scheda tecnica, per lo più si riferisce a una temperatura di 20 °C, che deve essere sempre presa in considerazione durante il calcolo.

Se sono sempre necessari solo brevi azionamenti a intervalli di tempo previsti, spesso può essere utilizzato un magnete di sollevamento di dimensioni ridotte e potenza in combinazione con corrente di sovraccarico a breve termine. Ciò non solo consente di risparmiare sui costi, ma può anche mantenere un dispositivo di nuova costruzione più leggero e compatto.

L'uso successivo di anelli di smorzamento riduce la corsa utile. Se necessario, questa perdita deve essere compresa a partire dall'inizio. Per risparmiare corrente o per applicazioni di sicurezza si possono offrire magneti di sollevamento mono o bistabili.