يتم استخدام الملف اللولبي في العديد من التطبيقات لتوفير محرك خطية أو دوار في الأنظمة الميكانيكية. على الرغم من أن تشغيل صمامات الملف اللولبي يمكن أن يكون بسيطًا مثل فتح وإغلاق التيار ، إلا أنه يمكنهم تحقيق أداء أفضل باستخدام IC مخصص لقيادتها. في هذه الورقة ، سندرس كيفية تأثير دائرة القيادة على الأداء الكهروميكانيكي لصمام الملف اللولبي. سيتم مقارنة دائرتين مختلفتين للمحرك: مفتاح بسيط وسائق منظم حالي. كما سيتم تضمين تقنيات توفير الطاقة للحد من استهلاك الطاقة الملف اللولبي. المعرفة الأساسية لصمام الملف اللولبي في أبسط أشكال ، الملف الكهرومغناطيسي هو الملف الذي يولد المجال المغناطيسي. ما نسميه عادةً لملف الملف اللولبي هو جهاز يستخدم لفائف ونواة متحركة مصنوعة من الحديد أو في بعض الأحيان مادة مغناطيسية أخرى. يؤدي تطبيق التيار على الملف إلى سحب النواة أو دفعها بالنسبة إلى الملف ، مما يؤدي إلى حركة الكائنات المستخدمة لدفع الكائنات في الأنظمة الميكانيكية.
1. يتكون ملف كهرومغناطيسي نموذجي من ملف ينتج مجالًا مغناطيسيًا. عند تنشيط الملف اللولبي ، يتم تطبيق الجهد على اللفات لإنتاج مجال مغناطيسي. بسبب الحث الكبير لللف ، يستغرق تشكيل الوقت الحالي. القوة على قلب المغناطيس الكهربائي تتناسب مع التيار. من أجل إنتاج أقصى قوة لتحريك النواة ، يجب تطبيق الجهد العالي على اللف لإنشاء التيار بسرعة. بمجرد اكتمال الحركة ، عادة ما يتم استخدام تيار أصغر بكثير لعقد النواة في مكانها. إذا لم ينخفض التيار ، يتم استهلاك كمية كبيرة من الطاقة في اللف ويتم توليد الكثير من الحرارة بواسطة الملف اللولبي. من أجل حل هذه المشكلات ، يمكن استخدام برنامج تشغيل تيار ثابت لقيادة الملف الكهرومغناطيسي. يمكن التحكم في التيار بمرور الوقت لتوفير الإجراء المطلوب والحد من الطاقة المستهلكة للحفاظ على الملف اللولبي في مكانه. إعداد اختبار لمقارنة الأداء الميكانيكي والكهربائي لمخططات محرك الملف اللولبي المختلفة ، تم إنشاء إعداد اختبار بسيط باستخدام مقياس الجهد المؤازر متصل بملف الملف اللولبي المرن لقياس حركة الملف اللولبي. يتم التقاط الحركة ، وكذلك الجهد والتيار ، باستخدام الذبذبات.
2. يتضمن جهاز الاختبار مقياس الجهد المؤازرة متصلًا بالمللي مع منحنى. إن أبسط طريقة لسائق كهرومغناطيسي بسيط لدفع صمام الملف اللولبي هو تشغيل وإيقاف التيار. في هذه الدائرة ، يقتصر التيار فقط على جهد الإمداد ومقاومة DC للملف الكهرومغناطيسي.
3. أبسط طريقة لقيادة ملف الملف اللولبي هي مشكلة تبديل التيار ، والتي تستخدم عادة مفتاح MOSFET منخفض وديود إعادة التدوير الحالي. الأداء الكهروميكانيكي للمحركات البسيطة محدود. نظرًا لأن جميع الجهد والتيار يتم تطبيقه بنسبة 100 ٪ من الوقت ، فإن السحب في التيار محدود بتصنيف استهلاك الطاقة المستمر للملف اللولبي. يحد الحث الكبير للملف أيضًا من سرعة الزيادة الحالية عند بدء الملف لأول مرة. في اختبارنا ، قمنا بقياس الحركة والجهد وتيار الملف اللولبي باستخدام مفتاح بسيط. في هذه الحالة ، كلما تم تنشيط الملف اللولبي ، يستغرق الملف اللولبي (15 Ω ، الجهد المصنوع من 12 فولت) 30 مللي ثانية لقيادة واستهلاك 10 واط من الطاقة.
4. تستخدم هذه الأشكال الموجية مفاتيح بسيطة لتمثيل الحركة والجهد والتيار من الملف اللولبي. إذا كنت تريد معرفة "الوادي" في الشكل الموجي الحالي ، فإن الانخفاض في التيار يرجع إلى EMF الخلفي الناتج عن النواة المتحركة للكهرومغناطيسية. مع تسارع القلب ، يزداد EMF الخلفي حتى يظهر أسفل الملف اللولبي ويتوقف عن التحرك. في معظم التطبيقات ، تتطلب المشغلات الكهرومغناطيسية عالية الأداء في البداية فقط تيارًا كاملًا للسحب إلى الملف اللولبي. بعد الانتهاء من الحركة ، يمكن تقليل المستوى الحالي في الملف اللولبي ، مما يمكن أن يوفر الطاقة ويقلل من الحرارة الناتجة في الملف. يسمح هذا أيضًا باستخدام جهد توريد أعلى ، والذي يوفر تيارًا أعلى من السحب ، مما يسمح للملف اللولبي بالبدء بشكل أسرع وتوفير المزيد من القوة.
