¿Cómo aumentar la velocidad de un solenoide?

Puede accionar el solenoide desde un voltaje más alto que su nominal de 12 V para traerlo con mayor fuerza y, por lo tanto, más abruptamente. El solenoide producirá un campo magnético cada vez más fuerte a medida que se tira del núcleo, ya que le da al inductor un molde de hierro / acero en lugar de un formador de aire. Por lo tanto, una vez que se introduce, puede reducir el voltaje de la unidad del solenoide a sus 12 V para mantenerlo en su lugar.

Una forma de hacer esto es utilizar un regulador / suministro conmutado en el circuito del variador. Sin embargo, una preocupación que tendrá que resolver es asegurarse de que su circuito de control no tenga un modo de falla que conduzca continuamente al solenoide desde este voltaje más alto. Dependiendo de su aplicación, esto puede quemar el solenoide o incluso provocar un incendio, por lo que representa un peligro de seguridad eléctrica.

Tuve una aplicación que usaba varios solenoides que requerían una activación y desactivación brusca durante solo un ciclo de trabajo corto de la operación de la máquina (0,5 segundos aproximadamente cada 1,5 segundos). La solución que utilicé fue cargar un capacitor grande cuando el solenoide estaba apagado y luego descargarlo en el solenoide cuando estaba energizado. El perfil del condensador que se descarga en el solenoide cubrió muy bien el tiempo para jalar el solenoide y le dio una buena acción brusca. Fue muy confiable e hicimos un gran número de ellos. Tuvimos restricciones de costos estrictas, pero, lo que es más importante, el circuito tendría que ser seguro en condiciones de Punto Único de Fallo (SPOF, por sus siglas en inglés) para cumplir con las aprobaciones de seguridad. Mi circuito se encontró con que, como una vez que el condensador está descargado, no hay nada con lo que sobrecargar el solenoide. Los requisitos actuales podrían ser manejados por nuestra PSU existente ya que los condensadores se estaban cargando mientras los solenoides estaban apagados, a diferencia de un enfoque de PSU de mayor voltaje.

(Disculpe el esquema esquemático)

El valor exacto del condensador depende del solenoide y se necesita tiempo para recargarlo durante el tiempo de apagado del solenoide. Utilicé 470 uF pero en el país de las suposiciones comenzaría con 100 uF y luego 220 uF con sus solenoides. La prueba y el error en el sistema real bajo cargas mecánicas reales fue la forma rápida y pragmática de elegir nuestros valores de condensadores, nuestras cargas tenían resortes y todo tipo. La resistencia de carga Rc se puede calcular a partir de la ecuación de carga del condensador estándar para garantizar que pueda cargar el condensador a tiempo a partir de un valor de resistencia práctico. En la práctica, me refiero a un Rc para el cual la fuente de alimentación puede suministrar la corriente de carga C inicial (algo así como 11 / amperios de Rc) y de una potencia nominal adecuada. Para el nuestro, esto significaba una resistencia de 5W. Utilicé 1N4001 para todos los diodos.

Tenga en cuenta que usé un amplificador operacional de potencia en ese entonces, pero es posible que prefiera un controlador H-bridge basado en FET. Mostré el amplificador operacional porque también ilustra la señalización de control, que será diferente con un controlador diferente.

Describa cómo está cambiando la alimentación al solenoide. ¿Con un relevo? ¿Está cambiando la entrada de CA al adaptador, o utiliza un dispositivo de conmutación (relé, transistor) entre el adaptador de alimentación y el solenoide? En el proceso de cierre, el solenoide quiere generar una oleada de corriente, y para acelerarlo, debe suministrar más voltaje o suministrar suficiente corriente para que el voltaje no caiga durante el pico. ¿Tiene la capacidad de medir la corriente durante el evento con un osciloscopio?

ALTERNATIVES

No estoy del todo convencido de que su solenoide actual sea el adecuado para esta aplicación.

Necesitas una aceleración rápida en la dirección ascendente. Como los solenoides dependen de un resorte para devolverlos a su estado inicial (o gravedad, pero no puede ajustar eso), podría reducir esa resistencia del resorte. Sin embargo, eso significa que es posible que el solenoide no regrese al estado de reposo antes del próximo ciclo y termine "descansando" en algún lugar cerca de la posición ARRIBA.

Hablando de los resortes. Si está elevando el piso dentro de una caja, debe prestar atención a dónde irá el aire. El aire en sí actuará como un resorte muy efectivo si no puede moverse fácilmente hacia y desde cualquier lado del "piso".

Puedes y deberías probar una técnica de aumento de voltaje de activación para darte una aceleración inicial más rápida. La solución de TonyM es buena.

Si todo eso falla, la alternativa es convertirlo en un imán más fuerte. No puede sobrepasar el solenoide agregando más corriente, que puede cocinar la bobina, especialmente dentro de una caja cerrada.

Entonces ... si el dispositivo actual es demasiado pequeño, significa que puede necesitar un solenoide más grande y fuerte, y probablemente una caja más grande.

Sin embargo, el problema con los solenoides es la primavera. Un dispositivo push-pull, como un actuador lineal tipo imán permanente "bobina de voz", sería más eficiente. Pero esos son costosos. Busqué un poco, pero cuando dice "Solicitar una cotización", lo tomo como un código para ... "Si tiene que preguntar, no puede pagarlo". Sin embargo, si planea hacer miles de este producto, una bobina de voz personalizada, hecha en alta mar, puede ser rentable.

Dadoquelalongituddesucarreraescorta,tambiénpuedeseradecuadousarunalevagiratoriaaccionadapormotorsimpleyrelativamentebarata.