با بوبین شیر برقی و انواع آن بیشتر آشنا شوید

بوبین شیر برقی یا کویل (Solenoid Coil) در حقیقت یک آهنربای الکترومغناطیسی است. این قطعه به کمک یک هستۀ مرکزی و سیم پیچ ساخته می شود. از کویل ها در طراحی دستگاه های متفاوتی می توان استفاده کرد. در این میان، شیرهای الکترونیکی یکی از مهم ترین تولیدات صنعتی هستند که در ساخت آن ها از این قطعات استفاده می شود. در مقاله بوبین چیست قصد داریم دربارۀ نحوۀ عملکرد بوبین شیر برقی، انواع آن ها و کارایی آن ها در ساخت شیر های برقی توضیح دهیم.

بوبین شیر برقی

آشنایی با شیر های برقی

قبل از اینکه به سراغ این برویم که بوبین چیست ، لازم است تا ابتدا کمی با شیر های برقی آشنا شویم. در این شیرها از نیروی الکترومغناطیس برای کنترل جریان سیال استفاده می شود. یکی از مبانی سادۀ علم فیزیک این است که وقتی جریانی الکتریکی از داخل یک سیم عبور می کند، بسته به شدت جریان و قطر سیم، در اطراف آن یک نیروی مغناطیسی نیز ایجاد می شود. حال اگر این سیم را به صورت حلقوی در آورند، این نیروی مغناطیسی تقویت شده و می توان از ان به مانند یک آهنربا بهره برد. همین مفهوم سادۀ فیزیکی، پایۀ اصلی طراحی شیرهای برقی است. در این شیرها از یک آهنربای الکترومغناطیسی برای کنترل جریان سیال در خط لوله استفاده می شود. شیرهای برقی از دو جزء تشکیل شده اند. کویل جزء اول شیر بوده و جزء دوم ساختمان اصلی شیر است. زمانی که جریان برق به این هستۀ مرکزی متصل شود، تبدیل به یک آهن ربا شده و می تواند زبانه ای که در مسیر جریان شیر قرار گرفته را به سمت بالا حرکت دهد. با این حرکت، شیر باز شده و جریان سیال برقرار می شود. در ادامه دربارۀ ساختمان کویل و شیوۀ عملکرد آن می پردازیم.


پیشنهاد می کنیم مقاله مرتبط با این بخش را مطالعه کنید : شیر برقی چیست؟


آشنایی با بوبین ها

به قسمت اصلی مقاله بوبین چیست می رسیم. این قطعه بخشی از شیرهای الکترومغناطیسی است که وظیفۀ قطع و وصل سیال را بر عهده دارد. اگر ماسوره های چرخ خیاطی را در خاطر داشته باشید، دیده اید که در این ماسوره ها نخ خیاطی به دور ماسوره پیچیده و در فرایند دوخت و دوز مورد استفاده قرار می گیرد. ساختمان کویل نیز تقریباً شبیه به یک مهره ماسوره است. با این تفاوت که در اینجا به جای نخ از سیم روکش دار بهره گرفته می شود. همین طور که گفتیم، زمانی که یک سیم فلزی را به صورت یک سیم پیچ در بیاوریم و سپس جریان الکتریکی را در آن برقرار کنیم، هستۀ سیم پیچ به شکل یک آهنربای مغناطیسی در می آید.

از این خاصیت بوبین ها برای کنترل جریان سیال در شیر های برقی استفاده می شود. زمانی که جریان برق به بوبین شیر برقی متصل می شود، این قطعه به یک آهنربا تبدیل شده، تیغۀ مرکزی آن به سمت بالا کشیده می شود؛ که این عمل بسته به نوع شیر برقی می تواند باعث قطع و یا وصل شدن جریان سیال شود. در واقع، وظیفه‌ ای که بوبین ها در شیرهای برقی دارند، تبدیل انرژی الکترومغناطیسی به نیروی مکانیکی است.

در طراحی کویل نیز همانند خازن ها باید دو سر فاز و نول در نظر گرفت تا جریان الکتریسیته به آن متصل شود. آهنگ تغییر شدت جریان در بوبین با میزان جریان عبوری از یک شیر برقی نسبت مستقیم خواهد داشت. در ادامه اجزای تشکیل دهنده و انواع بوبین شیر برقی را بررسی خواهیم کرد.

اجزای تشکیل دهندۀ بوبین شیر برقی

ساختمان تمام کویل ها از سه بخش اساسی تشکیل شده است. سیم پیچ، بدنه و سمبه اجزای اصلی بوبین ها هستند که در ادامه مقاله بوبین چیست به تعریف هر یک می پردازیم.

  • بدنۀ بوبین : بدنۀ اصلی بوبین شیر برقی معمولاً از جنس فولاد ساخته می شوند. به بدنۀ کویل، قاب نیز گفته می شود. برای ساخت این بدنه از سوار کردن ورقه های فولادی بر روی هم استفاده می گردد. زمانی که جریان برق در سیم پیچ کویل برقرار شود، بدنه خاصیت مغناطیسی پیدا کرده و موجب جذب سمبه و حرکت آن در شیر می شود.
  • سیم پیچ : تعداد دور سیم پیچ ها روی قدرت شیرهای برقی تأثیر مستقیم دارد. هرچه طول سیم بیشتر باشد، در نتیجه تعداد دور سیم پیچ نیز بیشتر شده و جریان الکترومغناطیسی ایجاد شده قوی تر می شود. جنس سیم پیچ ها معمولاً از سیم های مسی است. مس فلزی رساناست و در صنعت الکتریسیته کاربردهای فراوانی دارد. نکتۀ دیگر اینکه باید از سیم های مسی با عایق مناسب در طراحی بوبین ها استفاده کرد؛ زیرا این سیم ها در معرض سیال بوده و ممکن است دچار خوردگی شود که در این صورت اگر سطح عایق از بین برود، موجب اتصالی جریان برق شده، می تواند اتفاق های خطرناکی را در فرایندهای صنعتی رقم بزند.
  • سمبه : سمبه یا پیستون بوبین وظیفۀ قطع و وصل جریان سیال را در شیر بر عهده دارد. اگر شیر برقی به حالت بسته طراحی شده باشد، زمانی که جریان الکتریکی به دو سر سیم پیچ وارد نمی شود، سمبه در نشیمنگاه خود قرار گرفته، جلوی برقراری جریان سیال را می گیرد. حال اگر جریان الکتریکی به سیم پیچ وارد شود، بدنۀ به یک آهنربای الکتریکی تبدیل شده، سنبه را به سمت خود می کشد. بسته به میزان جریان الکتریکی وارد شده، سمبه به بدنۀ بوبین نزدیک می شود. طبیعی است زمانی که ولتاژ به حداکثر میزان خود برسد، شیر برقی به طور کامل باز خواهد شد.
  • فنر : برای برگشت سمبه به جای خود در زمان قطع جریان برق، از یک فنر استفاده می شود. فنر پشت سمبه قرار گرفته، زمانی که بوبین حالت مغناطیسی خود را از دست می دهد، سمبه را به جای خود باز می گرداند.

اگر تمایل می توانید مقاله شیر دستی و انواع آن را نیز مطالعه کنید


انواع بوبین شیر برقی

انواع بوبین

در این بخش از مقاله بوبین چیست به بررسی انواع بوبین می پردازیم. شیرهای برقی را بر اساس شکل استفاده از کویل نیز می توان دسته بندی کرد. در این شکل دسته بندی، شیرهای برقی به دو دستۀ کلی تقسیم می شوند :

شیر های برقی با بوبین سرهم

در طراحی شیرهای برقی می توان بوبین را نیز به صورت سرهم طراحی کرده و روی شیر سوار کرد. در این حالت اگر بوبین دچار اختلال عملکرد شود، باید شیر به طور کامل جدا شده و تعمیر گردد.

شیر های برقی با بوبین جدا

معمول ترین شکل طراحی، جداسازی بوبین از ساختمان شیرهای برقی است. معمولاً این دو قطعه به صور جدا طراحی شده و سپس روی هم سوار می شوند. مزیت مهم این شکل طراحی در مواقعی است که شیر دچار اختلال عملکرد می شود. در این حالت به راحتی می توان کویل را جدا کرده، تعمیر نمود.

جمع بندی

به انتهای مقاله بوبین چیست رسیدیم. کویل بخش مهمی از شیر های برقی به حساب می آید. شیرهای برقی از دو جزء اصلی بدنه و کویل یا همان بوبین شیر برقی ساخته می شوند. کویل در واقع حکم آهنربای مغناطیسی را دارند که به کمک آن ها جریان سیال در خط لوله کنترل می شود. آهنگ تغییر جریان الکتریکی در کویل با میزان جریان عبوری از شیرهای برقی ارتباط مستقیم دارد. برای انتخاب یک شیر برقی باید به طراحی کویل دقت کرد. در این قطعه که به صورت جداگانه طراحی می شوند، اگر نیاز به جداسازی بخش الکتریکی شیر باشد، به راحتی می توان این کار را انجام داد. انواع بوبین نیز شامل سر هم و جدا می باشد.

دیدگاه‌ها 0

*
*