چگونه مصرف برق کویل ها برای دریچه های Solenoid کارتریج با ولتاژ و اندازه سیم پیچ متفاوت است و این چه تاثیری در بهره وری انرژی سیستم دارد؟

کویل هایی که برای ولتاژهای بالاتر طراحی شده اند به دلیل سیم پیچ های سیم طولانی تر یا نازک تر ، مقاومت داخلی بالاتری دارند و در نتیجه باعث کاهش جریان کمتری و ایجاد گرمای تدریجی می شوند. در مقابل ، سیم پیچ های ولتاژ کم (به عنوان مثال ، 12 VDC) برای تولید همان قدرت میدان مغناطیسی به جریان بیشتری نیاز دارند و در نتیجه مصرف انرژی فوری بالاتر می شود. اندازه سیم پیچ همچنین نقش اصلی را ایفا می کند: کویل های بزرگتر با لایه های سیم پیچ بیشتر یا سیم سنج ضخیم تر به طور طبیعی به انرژی الکتریکی بیشتری نیاز دارند تا هسته را به طور کامل مغناطیسی کنند و چگالی شار مغناطیسی را با گذشت زمان حفظ کنند. به عنوان مثال ، یک سیم پیچ DC 12 ولت ممکن است قدرت INRUSH 18-24W را مصرف کند ، در حالی که یک معادل DC 24 ولت ممکن است به دلیل مقاومت بالاتر و کاهش جریان جریان ، فقط 12W را برای همان کاربرد مصرف کند.

چرخه عملیاتی یک سیم پیچ سولنوئید از یک مرحله INRUSH و یک مرحله نگهدارنده تشکیل شده است. قدرت INRUSH بالاتر است و در لحظه فعال سازی رخ می دهد ، در حالی که قدرت نگه داشتن کمتر است و انرژی لازم برای حفظ سولنوئید را در حالت فعال خود نشان می دهد. برای سیم پیچ برای دریچه های الکترونیکی کارتریج ، کویل های کوچکتر اغلب Inrush را تکمیل می کنند و با سرعت بیشتری در حالت نگه داشتن قرار می گیرند و در نتیجه مصرف انرژی کوتاه اما شدید ایجاد می شوند ، در حالی که ممکن است سیم پیچ های بزرگتر برای تثبیت بیشتر طول بکشد اما به دلیل اتلاف بهتر گرما ، از نظر حرارتی تری با گذشت زمان کار می کنند. کویل هایی که برای وظیفه مداوم (100 ٪ ED) طراحی شده اند برای به حداقل رساندن مصرف برق در حین نگه داشتن با کاهش جریان در حالی که قدرت مغناطیسی را حفظ می کنند ، اغلب از طریق پیشرفت های طراحی مدار مانند مدولاسیون عرض پالس (PWM) بهینه می شوند.

در سطح سیستم ، کل راندمان انرژی به تعداد دریچه های کار ، چرخه وظیفه و مدت زمان انرژی سیم پیچ بستگی دارد. در سیستم های هیدرولیک یا پنوماتیک با چگالی بالا که در آن دریچه های چندنوئیدی متعدد به طور همزمان انرژی می شوند ، حتی تفاوت های اندک در مصرف برق در هر سیم پیچ می تواند منجر به قرعه کشی قابل توجه انرژی تجمعی ، افزایش نیازهای منبع تغذیه و هزینه های عملیاتی بالاتر شود. به عنوان مثال ، استفاده از 10 سیم پیچ به جای 10W می تواند بار را بر روی منبع تغذیه دو برابر کند و خروجی حرارتی را افزایش دهد ، به طور بالقوه نیاز به محلول های خنک کننده اضافی دارد. مصرف بیش از حد انرژی به تخریب سریعتر عایق سیم پیچ و در صورت عدم مدیریت صحیح ، عمر خدمات کوتاه شده کمک می کند.

مصرف انرژی بالاتر منجر به تولید گرمای داخلی بیشتر می شود که برای جلوگیری از تخریب حرارتی باید از بین برود. این نه تنها بر بهره وری انرژی تأثیر می گذارد بلکه بر ماندگاری و ایمنی مؤلفه نیز تأثیر می گذارد. کویل های بزرگتر یا کمتر کارآمد ممکن است گرمای بیشتری ایجاد کند و نیاز به استفاده از سینک های گرما ، محفظه های تهویه شده یا عملکرد در دمای بالای محیط دارد. طراحی های کویل مدرن سعی در بهینه سازی طرح سیم پیچ و هندسه مدار مغناطیسی برای کاهش تلفات I²R (مقاومت) و به حداکثر رساندن راندمان تبدیل انرژی ، در نتیجه کاهش گرما و افزایش عمر عمل دارد.

برای دستیابی به طرح های سیستم با کارآیی انرژی ، کاربران کویل ها را بر اساس استاندارد سازی ولتاژ ، رتبه بندی بهینه مصرف انرژی و عملکرد گرما انتخاب می کنند. برای کاهش مصرف انرژی در برنامه های کم کار یا باتری ، می توان انواع سیم پیچ کم مصرف یا قفل را مشخص کرد. در برنامه هایی که نیاز به زمان نگه داشتن طولانی دارند ، مهندسان ممکن است کویل های کم ضبیه با مدارهای یکپارچه اقتصادیزه کننده یا طرح های دو طرفه را که پس از فعال شدن اولیه ، جریان را کاهش می دهند ، انتخاب کنند. انتخاب نوع ولتاژ صحیح (به عنوان مثال ، 24VDC در مقابل 12VDC) مطابق با طراحی سیستم باعث کاهش تلفات تبدیل می شود و عملکرد کلی انرژی را بهبود می بخشد. $ $