بوبین شیر برقی که آن را با نام کویل یا Solenoid Coil نیز می شناسید، در اصل یک آهنربای مغناطیسی می باشد که با استفاده از یک هسته مرکزی و سیم پیچ تولید می شود. گفتنی است که بوبین های شیر برقی را در طراحی دستگاه های مختلفی مورد استفاده قرار می دهند. در این میان می توان به شیرهای الکترونیکی اشاره نمود که یکی از مهم ترین تولیدات صنعتی به شمار می آیند. در ساخت شیرهای الکترونیکی از بوبین شیر برقی استفاده می شود.

بوبین شیر برقی یکی از اصلی ترین قطعات شیرهای الکترومغناطیسی است که وظیفه آن قطع و وصل جریان سیال می باشد. برای درک بهتر مفهوم بوبین شیر برقی، یک ماسوره چرخ خیاطی را در نظر بگیرید. همان گونه که می دانید، نخ خیاطی در این دسته از ماسوره ها به دور ماسوره پیچیده و سپس در کار خیاطی و دوخت و دوز به کار گرفته می شود. کویل یا به عبارت رایج تر بوبین شیر برقی نیز ساختمانی مشابه مهره ماسوره دارد. با این تفاوت که در بوبین های شیر برقی به جای استفاده از نخ، از سیم روکش دارد استفاده می شود.

همان گونه که پیش تر اشاره کردیم، اگر یک سیم فلزی را به شکل یک سیم پیچ در آورده و سپس جریان الکتریکی را به آن اعمال نماییم، هسته سیم پیچ به یک آهنربای مغناطیسی تبدیل می شود. این خاصیت بوبین شیر برقی آن را به یکی از کاربردی ترین ابزارهای موجود به منظور کنترل جریان سیال در شیرهای برقی تبدیل ساخته است.

هنگامی که جریان برق به بوبین شیر برقی اعمال می شود، قطعه مذکور به یک آهنربا تبدیل شده و تیغه مرکزی آن به طرف بالا کشیده می شود. عمل شرح داده شده با توجه به نوع شیر برقی زمینه قطع یا وصل جریان سیال را فراهم می سازد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که بوبین شیر برقی وظیفه تبدیل انرژی مغناطیسی به نیروی مکانیکی را بر عهده دارد.

شاید برایتان جالب باشد بدانید که در طراحی بوبین شیر برقی نیز همچون خازن ها دو سر فاز و نول با هدف اتصال جریان الکتریسیته در نظر گرفته می شوند. گفتنی است که آهنگ تغییر شدت جریان در بوبین شیر برقی با میزان جریان عبوری از شیر رابطه مستقیم دارد.

اجزای تشکیل دهنده بوبین شیر برقی

لازم به ذکر است که کلیه بوبین های شیر برقی در ساختار خود از سه بخش اساسی سیم پیچ، بدنه و سمبه برخوردار هستند. در ادامه به معرفی و بررسی مختصر هر یک از اجزای سازنده بوبین شیر برقی خواهیم پرداخت.

بدنه بوبین شیر برقی

بدنه کویل ها را غالبا با استفاده از فولاد تولید می کنند. جالب است بدانید که از بدنه کویل تحت عنوان قاب نیز یاد می نمایند. برای ساخت بدنه بوبین شیر برقی ورقه های فولادی را بر روی هم سوار می کنند. با برقرار شدن جریان برق در سیم پیچ کویل بدنه مذکور خاصیت مغناطیسی پیدا کرده و بدین ترتیب باعث جذب سمبه و حرکت آن در شیر می گردد.

سیم پیچ

همان طور که می دانید، تعداد دور سیم پیچ ها تاثیر مستقیمی بر روی قدرت شیرهای برقی دارد. بنابراین هر چه طول سیم موجود بیشتر باشد، تعداد دور سیم پیچ و در نتیجه جریان الکترومغناطیسی ایجاد شده قوی تر می باشد.

گفتنی است که سیم پیچ های مورد استفاده در ساختار بوبین شیر برقی اغلب از جنس مس هستند. مس به دلیل خاصیت رسانایی بی نظیری که دارد، یکی از کاربردی ترین فلزات در صنعت الکتریسته به شمار می آید. جالب است بدانید که باید حتما از یک عایق مناسب برای سیم های مسی موجود در ساختار بوبین شیر برقی استفاده کرد. از آن جا که سیم های مذکور در معرض سیال قرار دارند، به مرور زمان دچار خوردگی می شوند. بنابراین در صورت عدم وجود عایق مناسب اتصال جریان برق رخ داده و اتفاقات ناگواری در فرآیندهای صنعتی رقم خواهد خورد.

سمبه

سمبه یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده بوبین است که آن را تحت عنوان پیستون نیز نامگذاری می کنند. وظیفه اصلی سمبه قطع و وصل جریان سیال در شیر برقی می باشد. در صورتی که طراحی شیر برقی در حالت بسته صورت پذیرفته باشد، هنگامی که جریان الکتریکی به دو سر سیم پیچ اعمال نمی گردد، پیستون در نشیمنگاه خود مستقر بوده و بدین ترتیب از برقراری جریان سیال جلوگیری به عمل می آورد.

در صورتی که جریان الکتریکی به سیم پیچ راه پیدا کند، بدنه سیم پیچ به یک آهنربای الکتریکی قوی تبدیل شده و پیستون را به طرف خود می کشاند. با توجه به میزان جریان الکتریکی وارد شده، سمبه به بدنه بوبین شیر برقی نزدیک می گردد. بدون شک هنگامی که ولتاژ در بالاترین میزان خود باشد، شیر برقی کاملا باز می شود.

فنر

فنر یکی دیگر از اجزای سازنده بوبین شیر برقی است که به منظور بازگرداندن سمبه به جای خود در هنگام قطع جریان برق مورد استفاده قرار می گیرد. لازم به ذکر است که فنر در پشت سمبه یا به عبارت دیگر پیستون واقع شده و هنگامی که بوبین شیر برقی حالت مغناطیسی خود را از دست می دهد، پیستون را به جایگاه پیشین خود باز می گرداند.

آشنایی با انواع بوبین شیر برقی

همان گونه که پیش تر نیز گفتیم، شیر برقی در انواع مختلفی موجود است. جالب است بدانید که یکی از دسته بندی های شیرهای برقی دسته بندی آن ها بر اساس شکل استفاده از کویل می باشد. شیرهای برقی بر این مبنا به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی می شوند:

شیرهای برقی با بوبین سر هم

گاهی می توان در زمان طراحی شیرهای برقی بوبین را نیز به طور سر هم طراحی نموده و بر روی این دسته از شیرها سوار کرد. در چنین حالتی اگر بوبین شیر برقی با مشکلی در اجرای عملکرد رو به رو گردد، باید شیر را به طور کامل جدا نموده و نسبت به تعمیر آن اقدام کرد.

شیرهای برقی با بوبین جدا

معمولا شیرهای برقی را به گونه ای طراحی می کنند که بوبین آن ها قابل جداسازی باشد. برای این کار هر یک از اجزا را به صورت جداگانه طراحی نموده و در نهایت آن ها را بر روی هم سوار می کنند. مهم ترین مزیتی که این نوع طراحی به دنبال دارد، این است که در زمان بروز اختلال در عملکرد شیر به سادگی و بدون هیچ گونه دردسری می توان بوبین شیر برقی را جدا کرده و آن را تعمیر نمود.

آشنایی با نحوه عملکرد بوبین در شیرهای برقی پنوماتیک

شیرهای برقی پنوماتیک و هیدرولیک دسته ای از شیرهای برقی کاربردی موجود در بازار هستند. شیر برقی هیدرولیک که در ساختار خود از بوبین شیر برقی هیدرولیک برخوردار می باشد، مخصوص سیالات مایع می باشد. این در حالی است که شیر برقی پنوماتیک را به منظور کنترل، قطع و وصل فشار و میزان جریان هوای عبوری در سیستم های پنوماتیکی مورد استفاده قرار می دهند.

گفتنی است که نیروی وارده ای که به منظور باز و بسته شدن شیرهای پنوماتیکی به کار گرفته می شود، می تواند دستی، الکتریکی و یا پنوماتیکی باشد. از همین رو می توان گفت که شیرهای برقی پنوماتیکی دسته ای از شیرهای برقی هستند که از طریق انرژی الکتریکی به وجود آمده در هسته بوبین شیر برقی شروع به اجرای عملکرد می کنند.

جالب و در عین حال لازم است بدانید که عملکرد شیر برقی پنوماتیک بسیار مشابه عملکرد شیرهای برقی معمولی است. بوبین شیر برقی پنوماتیک موجود در ساختار این دسته از شیرهای برقی با ولتاژهای مختلف قابل تحریک بوده و با استفاده از همان مقدار انرژی الکتریکی باز شده و یا بسته می شود.

کاربرد بوبین شیر برقی

همان طور که پیش تر نیز اشاره کردیم، عبور جریان از بوبین شیر برقی زمینه ای را مهیا می کند که بوبین به یک آهنربای تیغه ای که یک قطب آن مثبت و یک قطب آن منفی است، تبدیل شود. مزیت به کارگیری این دسته از آهنرباها این است که با تغییر شدت جریان، امکان تغییر شدت میدان میسر است. همچنین تغییر جهت جریان در این دسته از آهنرباها بدون آن که ترکیب پیچه تغییر نماید، موجب عوض شدن قطب ها خواهد شد.

ساده ترین کاری که با استفاده از بوبین های شیر برقی می توان انجام داد، تولید آهنربا می باشد. برای این کار کافی است تیغه فولادی را در پیچه مستقر ساخته و به عبور جریان از پیچه بپردازیم. پس از گذشت مدتی نه چندان طولانی تیغه موجود به یک آهنربای دائمی تبدیل می شود. استفاده از بوبین شیر برقی در داخل گالوانومتر یا به عبارت ساده تر جریان سنج نیز رایج می باشد.

شاید برایتان جالب باشد بدانید که عکس پدیده فوق الذکر نیز صادق می باشد. به عبارت دیگر اگر یک سیم در یک میدان مغناطیسی به گونه ای که خطوط میدان را قطع نماید، به حرکت در بیاید، در آن جریان الکتریکی به وجود می آید. بنابراین می توان نتیجه گرفت که اگر بوبین شیر برقی در یک میدان مغناطیسی به چرخش در بیاید، جریان الکتریسیته در داخل آن پدید می آید. لازم به ذکر است که در صورت تغییر جهت حرکت سیم پیچ، جهت جریان نیز تغییر خواهد کرد.

خاصیت فوق الذکر را می توان در ساخت وسایل مولد جریان های ثابت و متناوب مورد استفاده قرار داد. گفتنی است که بوبین شیر برقی را در ترانس های تبدیل نیز مورد استفاده قرار می دهند. این دسته از ترانس ها می توانند ولتاژ بالا را به ولتاژ پایین و ولتاژ پایین را به ولتاژ بالا تبدیل نمایند. این ویژگی در خطوط انتقال جریان برق از پست مرکزی برق به خانه ها کاربرد دارد.

لازم به ذکر است که بوبین شیر برقی 24 ولت و بوبین شیر برقی 220 ولت پرکاربردترین نمونه های مگنت شیر برقی موجود در بازار هستند.

بوبین شیر برقی چیست؟

بوبین شیر برقی که آن را با نام کویل یا Solenoid Coil نیز می شناسید، در اصل یک آهنربای مغناطیسی می باشد که با استفاده از یک هسته مرکزی و سیم پیچ تولید می شود. گفتنی است که بوبین های شیر برقی را در طراحی دستگاه های مختلفی مورد استفاده قرار می دهند. در این میان می توان به شیرهای الکترونیکی اشاره نمود که یکی از مهم ترین تولیدات صنعتی به شمار می آیند. در ساخت شیرهای الکترونیکی از بوبین شیر برقی استفاده می شود.

بدنه و سمبه را به عنوان دو مورد از اجزای بوبین شیر برقی معرفی نمایید.

بدنه کویل ها را غالبا با استفاده از فولاد تولید می کنند. جالب است بدانید که از بدنه کویل تحت عنوان قاب نیز یاد می نمایند. برای ساخت بدنه بوبین شیر برقی ورقه های فولادی را بر روی هم سوار می کنند. با برقرار شدن جریان برق در سیم پیچ کویل بدنه مذکور خاصیت مغناطیسی پیدا کرده و بدین ترتیب باعث جذب سمبه و حرکت آن در شیر می گردد.

سمبه یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده بوبین است که آن را تحت عنوان پیستون نیز نامگذاری می کنند. وظیفه اصلی سمبه قطع و وصل جریان سیال در شیر برقی می باشد. در صورتی که طراحی شیر برقی در حالت بسته صورت پذیرفته باشد، هنگامی که جریان الکتریکی به دو سر سیم پیچ اعمال نمی گردد، پیستون در نشیمنگاه خود مستقر بوده و بدین ترتیب از برقراری جریان سیال جلوگیری به عمل می آورد.

در صورتی که جریان الکتریکی به سیم پیچ راه پیدا کند، بدنه سیم پیچ به یک آهنربای الکتریکی قوی تبدیل شده و پیستون را به طرف خود می کشاند. با توجه به میزان جریان الکتریکی وارد شده، سمبه به بدنه بوبین شیر برقی نزدیک می گردد. بدون شک هنگامی که ولتاژ در بالاترین میزان خود باشد، شیر برقی کاملا باز می شود.

انواع بوبین شیر برقی را معرفی نمایید.

شیرهای برقی با بوبین سر هم

گاهی می توان در زمان طراحی شیرهای برقی بوبین را نیز به طور سر هم طراحی نموده و بر روی این دسته از شیرها سوار کرد. در چنین حالتی اگر بوبین شیر برقی با مشکلی در اجرای عملکرد رو به رو گردد، باید شیر را به طور کامل جدا نموده و نسبت به تعمیر آن اقدام کرد.

شیرهای برقی با بوبین جدا

معمولا شیرهای برقی را به گونه ای طراحی می کنند که بوبین آن ها قابل جداسازی باشد. برای این کار هر یک از اجزا را به صورت جداگانه طراحی نموده و در نهایت آن ها را بر روی هم سوار می کنند. مهم ترین مزیتی که این نوع طراحی به دنبال دارد، این است که در زمان بروز اختلال در عملکرد شیر به سادگی و بدون هیچ گونه دردسری می توان بوبین شیر برقی را جدا کرده و آن را تعمیر نمود.

نحوه عملکرد بوبین در شیرهای برقی پنوماتیک چگونه است؟

شیر برقی پنوماتیک را به منظور کنترل، قطع و وصل فشار و میزان جریان هوای عبوری در سیستم های پنوماتیکی مورد استفاده قرار می دهند.

گفتنی است که نیروی وارده ای که به منظور باز و بسته شدن شیرهای پنوماتیکی به کار گرفته می شود، می تواند دستی، الکتریکی و یا پنوماتیکی باشد. از همین رو می توان گفت که شیرهای برقی پنوماتیکی دسته ای از شیرهای برقی هستند که از طریق انرژی الکتریکی به وجود آمده در هسته بوبین شیر برقی شروع به اجرای عملکرد می کنند.

جالب و در عین حال لازم است بدانید که عملکرد شیر برقی پنوماتیک بسیار مشابه عملکرد شیرهای برقی معمولی است. بوبین شیر برقی پنوماتیک موجود در ساختار این دسته از شیرهای برقی با ولتاژهای مختلف قابل تحریک بوده و با استفاده از همان مقدار انرژی الکتریکی باز شده و یا بسته می شود.

بوبین شیر برقی چه کاربردهایی دارد؟

ساده ترین کاری که با استفاده از بوبین های شیر برقی می توان انجام داد، تولید آهنربا می باشد. برای این کار کافی است تیغه فولادی را در پیچه مستقر ساخته و به عبور جریان از پیچه بپردازیم. پس از گذشت مدتی نه چندان طولانی تیغه موجود به یک آهنربای دائمی تبدیل می شود. استفاده از بوبین شیر برقی در داخل گالوانومتر یا به عبارت ساده تر جریان سنج نیز رایج می باشد.

شاید برایتان جالب باشد بدانید که عکس پدیده فوق الذکر نیز صادق می باشد. به عبارت دیگر اگر یک سیم در یک میدان مغناطیسی به گونه ای که خطوط میدان را قطع نماید، به حرکت در بیاید، در آن جریان الکتریکی به وجود می آید. بنابراین می توان نتیجه گرفت که اگر بوبین شیر برقی در یک میدان مغناطیسی به چرخش در بیاید، جریان الکتریسیته در داخل آن پدید می آید. لازم به ذکر است که در صورت تغییر جهت حرکت سیم پیچ، جهت جریان نیز تغییر خواهد کرد.

خاصیت فوق الذکر را می توان در ساخت وسایل مولد جریان های ثابت و متناوب مورد استفاده قرار داد. گفتنی است که بوبین شیر برقی را در ترانس های تبدیل نیز مورد استفاده قرار می دهند. این دسته از ترانس ها می توانند ولتاژ بالا را به ولتاژ پایین و ولتاژ پایین را به ولتاژ بالا تبدیل نمایند. این ویژگی در خطوط انتقال جریان برق از پست مرکزی برق به خانه ها کاربرد دارد.