Техника

Быстрый соленоид для непрерывной работы.

Заинтересовал тут вопрос использования соленоида в качестве привода для одного механизма...
Нужно создать колебательное движение с частотой до 10 герц и усилием в несколько килограмм и амплитудой порядка 20 мм.
Посмотрел в интернете готовые предложения - видел магниты со схожими характеристиками, но они не предназначены для непрерывного действия, видимо из-за нагрева. В связи с этим вопросы:

1. Можно ли сделать "быстрый" соленоид с такими характристиками, которые мог бы работать непрерывно, 24 часа в сутки. Компактность не является критически важным фактором, можно, например, сделать достаточно длинный корпус. Или есть какие-то причины, почему это невозможно или бессмысленно.

2. Можно ли управлять ускорением сердечника? Например, заставить его на некоторых участках одного периода колебаний двигаться немного быстрее, чем на других, примерно в 2 раза на четверти периода. Или у этого устройства слишком высокая "инерция" и возможности тонкого управления ограниченны?

Т. е. на данном этапе меня интересует принципиальная возможность создания привода из длинноходового соленоида с управляемым графиком скоростей. Может, какие-то известные трудности в этом направлении есть?
*]
**солнышко ]]
80 378
Принципиально сделать можно. Пример: насос "Малыш". Там именно магнит работает с мембраной. Но там - короткоход. Вам же нужен с большим ходом.
"Можно ли управлять ускорением сердечника? Например, заставить его на некоторых участках одного периода колебаний двигаться немного быстрее, чем на других, примерно в 2 раза на четверти периода. "
Посмотрим.. Большой начальный ток, потом он в импульсе уменьшается. Но масса якоря никуда не делась, да и пружина возвратная есть. И при такой скорости управление усилием на одном ходе ничего не даст именно из за инерции и усилия возвратной пружины. Так что с динамическим управлением на одном ходе, думаю, не выйдет.
Теперь о разогреве. Если охлаждать жидкостью, то система вполне жизнеспособна 24 часа в сутки. Ну, если там не килоамперы в обмотке.
Вывод: теоретически возможно, но без управления усилием в одном ходе якоря.
Мысли вслух.
Сергей Григорьев
Сергей Григорьев
70 506
Лучший ответ
**солнышко ]] Т. е. я правильно понимаю, что ограничение на время работы - только нагрев? Проблема не в намагниченности или чем-то еще? Водяное охлаждение можно, конечно подумать... Хотя лучше бы попроще - это же придется как-то через обмотку охлаждение прокладывать.

Насчет управления - мне не очень строгий график нужен, а получить близкий к пилообразному, где фронт круче спада и более-менее острый угол нужен только в верхних точках графика, а в минимумах - ближе к гармоническому. Резко дернуть, потом уже по синусоиде.

За пример отдельное спасибо - это обнадеживает.
Представляю, как он громко будет рычать.
По-моему, намного проще и разумнее использовать кривошипный механизм и равномерно вращающийся привод. Будет ГОРАЗДО тише, намного меньше вибраций и износа. И никаких импульсных бросков тока. И большие усилия при значительно меньших затратах энергии.
ДВ
Дмитрий Володичев
81 453
**солнышко ]] Что в нем будет рычать? Сердечник соленоида?
Да, это задача решается кривошипным механизмом. Но в нем как раз есть износ - подшипников, трущихся поверхностей, втулок, по которым движется шток, нужно менять масло, требуется высокая точность изготовления деталей, много операций, ограниченные возможности в настройке.
Использование соленоида, на мой взгляд, как раз свободно от этих проблем - там не будет трущихся поверхностей вообще, прямой привод, гибкая регулировка, простая механическая часть, выше КПД, соответственно меньше расход энергии, технологичность. В принципе, соленоиды же используют, довольно широко.

Да, наверное, есть свои сложности - вот я и хотел бы узнать есть ли сложно преодолимые, которые не позволят реализовать преимущества.
1 если сделать с возможным охлаждением
2 взглянуть на шаговые саленоиды с управлением через мощный драйвер.
Мысли в слух...
Екатерина Павлова
Екатерина Павлова
94 041
**солнышко ]] Что за шаговые соленоиды? С несколькими катушками?
можно включать два, три, сколько нужно, э. магнитов.
АА
Актолкын Абенова
56 296
**солнышко ]] В смысле - чтобы пока один работает остальные успевали остыть?
Можно, но как-то не красиво - пять громоздких магнитов...
Тоже вариант для размышлений, спасибо.
Движение кривошипа описывается синусоидой, и не надо лохматить бабушку
АП
Андрей Протасов
19 803
**солнышко ]] Возможно, вы правы и механический привод, о котором я говорю называется по-другому. Но в нем точно есть кривошип и шатун )) Правда еще есть другие детали - шток, пружины, подшипники и еще пара, названий которых я не знаю. Возможно, это частный случай рычага или сухаря. Так же подобные устройства делают на основе кулачково-рычажного механизма.

В общем-то это к моему вопросу большого отношения не имеет - просто есть механическое устройство удовлетворительно решающее задачу, преобразуя равномерное вращательное движение в асимметричное возвратно-поступательное. Меня интересует можно ли его заменить на соленоидный привод.

Похожие вопросы