Mis on solenoidjõud?

Mõiste “solenoidjõud” viitab koormusele, mida solenoid on võimeline suruma, tõmbama või kinni hoidma, kui see on pingestatud. Enamik solenoide on lineaarsed, sel juhul rakendatakse solenoidi jõudu lineaarsel liikumisel. Pöörlevate solenoidide puhul kasutatakse lineaarse armatuuri asemel pöörlevat põrkmehhanismi. Solenoidi jõudu võivad mõjutada paljud erinevad tegurid, sealhulgas mähise konstruktsioon, elektrivoolu tase ja see, kui kaugele armatuur peab iga kord pinge all liikuma. Suurenenud temperatuur põhjustavad tavaliselt solenoidi jõudude vähenemist, nagu ka käigupikkuse suurenemine.

Solenoidid on elektromehaanilised muundurid, mis on võimelised muutma elektrienergiat lineaarseks või pöörlevaks liikumiseks. Tavaliselt koosnevad need statsionaarsest elektromagnetilisest mähist ja liikuvast metallist nälkjast, mida nimetatakse armatuuriks. Kui elektromagnetiline mähis on pingestatud, tekitab see magnetvälja, mis paneb armatuuri liikuma. Armatuuri liikumise tulemuseks on jõud, mis võimaldab solenoidil aktiveerida elektroonilist releed, avada mehaanilist klappi või teha muid sarnaseid töid. Solenoide leidub kõiges alates kütusepihustitest kuni flipperini.

Solenoid võib pingestamisel tekitada kolme peamist tüüpi jõudu, kuigi mõned solenoidid täidavad rohkem kui ühte funktsiooni. Tõukejõud saavutatakse siis, kui armatuur sunnib tõukurvarda välja sirutama ja liigutama koormust solenoidist eemale. Selle vastand on tõmbejõud, mis saavutatakse siis, kui armatuur tõmbub tagasi ja tõmbab koormuse sissepoole. Hoidmisjõud on kolmas tüüp ja see võimaldab solenoidil vastu seista mis tahes liikumisele, kui väline koormus tõmbab või surub.

Mitmed erinevad tegurid võivad kaasa aidata jõu tasemele, mida solenoid suudab toota. Elektromagnetilise mähise konstruktsioon on esmane tegur, kuna see määrab elektromagnetvälja suuruse. Samamoodi võib mõju avaldada ka armatuuri suurus ja pooli pingestamiseks kasutatud elektri kogus. Teine oluline solenoidi konstruktsioonile omane tegur on käigu pikkus ehk see, kui kaugele armatuur peab liikuma. Suurima võimaliku solenoidjõu saavutamiseks projekteeritakse solenoidid sageli lühima käigupikkusega.

Samuti on võimalik, et välised tegurid, nagu temperatuur, võivad mõjutada solenoidi jõudu. Kõrgemad temperatuurid on tavaliselt seotud solenoidi jõu vähenemisega. Kuna solenoidmähised kuumenevad ka pinge all, on enamikul seadmetel maksimaalne stabiilne temperatuur, mille juures need on hinnatud. See temperatuur mõjutab tavaliselt nii ümbritsevat temperatuuri kui ka pingestatud mähisega seotud tõusu. Pärast selle stabiilse temperatuuri ületamist võib solenoidi jõud väheneda kuni 65%.