بوبین چیست: به سیم پیچی که به دور یک هسته مرکزی پیچیده باشد بوبین می‌گویند. زمانی که جریان برق از این سیم پیچ عبور کند، باعث تولید میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ می‌شود. میدان مغناطیسی که توسط بوین ایجاد می‌شود با شدت و جریان ورودی کاملا متناسب است به همین دلیل با توجه به کاربرد مورد نظر می‌توان به راحتی بوبین را کنترل کرد. در صورتی که بوبین در معرض این میدان مغناطیسی قرار بگیرد به صورتی که منجر به قطع شدن خطوط میدان شود، جریان الکتریکی هم ایجاد می‌شود. این جریان الکتریکی با جهت و شدت چرخش بوبین در میدان مغناطیسی و شدت میدان متناسب است. هر بوبین از دو بخش اصلی هسته و سیم پیچ تشکیل شده است. سیم پیچ به شکل کاملا منظم به دو هسته پیچیده شده است. زمانی که از یک سیم معمولی مقدار جریان الکتریکی عبور کند، اطراف سیم میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود.
اما اگر چند سیم در کنار هم باشند و همان جریان که از یک سیم عبور داده شود، بگذرد میدان مغناطیسی ایجاد شده بسیار قوی‌تر خواهد بود. امکان تغیر سیم وجود دارد به صورتی که علاوه بر کارایی، طول کمتری هم از آن استفاده شود. عملکردی که بوبین‌ها دارند تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرند. جنس هسته، تعداد دورهای سیم پیچ، شدت جریان ورودی، ابعاد و شکل هسته، قطر سیم استفاده شده و… از جمله پارامترهای موثر روی عملکرد بوبین هستند. بوبین‌های که تولید می‌شوند با ساختار و عملکرد منحصر به فردی که دارند قطعه‌ای بسیار مهم و کاربردی برای بخش‌های مختلف صنعتی است. این قطعه همچون یک آهنربای موقت و قابل کنترل عمل می‌کند. اما گاها وظیفه القای میدان مغناطیسی بوبین دیگر یا تولید جریان الکتریکی را بر عهده دارد. اتصال کنتاکت‌های کنتاکتور، عملکرد بعضی رله‌ها، باز و بسته کردن شیر برقی از جمله کاربردهای دیگر بوبین است.
کاربرد بوبین شیر برقی
بوبین شیر برقی یا کویل (Solenoid Coil) در اصل یک آهنربای الکترومغناطیسی است. از بوبین‌های شیر برقی در طراحی تجهیزات یا دستگاه‌های گوناگونی می‌توان استفاده کرد. در این بین، شیرهای الکترونیکی از اساسی‌ترین محصولات صنعتی بوده که در تولید آن‌ها از سلونوئید شیر برقی استفاده می‌شود. برای کنترل جریان‌های سیال در شیرهای برقی می‌توان از خاصیت مغناطیسی بوبین شیر برقی نیز استفاده کرد و هنگامی‌که جریان‌های برق به این نوع از سلونوئیدها وصل می‌شود، بوبین شیر برقی به یک آهن‌ربا تبدیل‌شده و بخش اصلی و مرکزی آن به‌طرف بالا کشیده می‌شود؛ که این فرایند با توجه به جنس و شکل شیر برقی می‌تواند سبب وصل یا قطع شدن جریان سیال شود.
در اصل، ویژگی و کاربرد اساسی که بوبین‌ها در شیرهای برقی دارند، تبدیل کردن انرژی الکترومغناطیسی به انرژی مکانیکی است. کاربردهای بوبین شیر برقی به‌صورت زیر است:
- این بوبین‌ها به دلیل ساده بودن ساخت، عملکرد خاص، ویژگی کنترلی آن، تجهیزات خوبی برای بسیاری از کاربری‌ها و حوزه‌های صنعتی هستند.
- بعضی وقت‌ها بوبین‌های شیر برقی وظیفه هدایت میدان مغناطیسی به یک سلونوئید دیگر یا نیز تولید جریان‌های الکترونیکی را برعهده دارد.
- این بوبین‌ها سبب تشکیل آهنربای موقتی می‌شوند.
- از اساسی‌ترین موارد کاربرد بوبین شیر برقی نیز می‌توان به کنتاکتورها اشاره کرد که باعث متصل‌شدن کنتاکت‌های کنتاکتور به هم می‌شود.
- جریان‌های الکترونیکی را تولید می‌کند (به‌صورت چرخش در میدان مغناطیسی)
⭐️⭐️⭐️⭐️ بیشتر بخوانید: شیر برقی 2-2 ⭐️⭐️⭐️⭐️
انواع بوبین شیر برقی
سلونوئید‌های شیر برقی را می‌توان به‌صورت شکل استفاده از کویل گروه‌بندی کرد. در این نوع تقسیم‌بندی، بوبین‌های شیر برقی به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:
شیرهای برقی با بوبین سرهم
از ابتدایی‌ترین شکل و نوع طراحی سلونوئیدها، بوبین شیرهای برقی سرهم شده است که به شکل سرهمی طراحی‌شده و به روی شیر قرارگرفته‌اند. در این نوع اگر بوبین دچار مشکل یا خرابی عملکرد شود، باید شیر برقی آن به‌صورت کامل از هم جداشده و تعمیر گردد.
شیرهای برقی با بوبین جدا از هم
رایج‌ترین شکل و نوع طراحی، جدا کردن سلونوئید از بدنه‌ی شیرهای برقی است. معمولاً این دو وسیله به شکل مجزا از هم طراحی شده و بعد به روی هم نصب شده یا قرار می‌گیرند. ویژگی مهم این نوع طراحی در هنگامی است که شیرهای برق دچار مشکلاتی در عملکرد خود شوند و در این حالت به‌آسانی می‌توان کویل را از شیر جدا کرده و آن را تعمیر کرد.
⭐️⭐️⭐️⭐️ بیشتر بخوانید: طرز کار شیر برقی پنوماتیک ⭐️⭐️⭐️⭐️
مزایای استفاده از بوبین شیر برقی
شیرهای برقی در انواع و کاربری‌های مختلفی طراحی و تولید می‌شوند و از دو قسمت مهم بدنه و بوبین شیر برقی تشکیل شده‌اند. نقش بوبین در شیر برقی؛ نقش یک آهنربای مغناطیسی است که از طریق آن جریان مایعات، سیالات و گازها تنظیم و کنترل می‌گردد. به این صورت‌که صدور فرمانی که به شیر برقی برای باز و بسته شدن داده می‌شود توسط بوبین شیر برقی انجام می‌شود؛ در واقع شیر برقی از طریق قطعه‌ای به نام بوبین قادر می‌گردد توان و بازدهی خود را افزایش دهد.
بوبین شیر برقی دارای ویژگی‌های کاربردی زیادی است و به کارگیری این قطعه در ساختار شیر برقی مزایای متعددی دارد؛ از جمله این مزایا می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
✔ دارای مدل بندی‌های بسیار مختلف برای کاربری‌های متنوع
✔ تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی و قطع یا وصل جریان سیالات در خطوط لوله
✔ عدم دخالت نیروی مکانیکی در کنترل شیر برقی یا امکان کنترل خودکار
✔ ایزوله بودن و ممانعت از تاثیر آلودگی‌ها در کارکرد شیر برقی
✔ قابلیت کارکرد با جریان مستقیم و متناوب
✔ قابلیت کارکرد با انواع ولتاژهای مختلف الکتریکی
✔ قابلیت استفاده برای انواع مختلف سایزهای شیر برقی (اکثر بوبین‌ها برای انواع سایزهای شیر برقی مناسب هستند).
✔ انواع سرهم (نوع یک تکه) و یا جدا (نوع دو تکه) دارند که برای کاربری‌های مختلف مناسب هستند.
✔ دارا بودن قابلیت تعمیر و تعویض در بوبین شیر برقی
✔ قابلیت استفاده در دماهای مختلف از ۲۰- درجه سلسیوس تا ۵۰+ درجه سلسیوس
✔ مقاوم در برابر حرارت و انفجار (البته این قابلیت تحمل در بوبین‌های با مدل‌های مختلف متفاوت است؛ و اغلب به این گونه به عنوان مشخصات فنی در بوبین شیر برقی بیان می‌شود که به عنوان مثال بوبین شیر برقی پس از دریافت ۵ ساعت برق ۲۲۰ ولت ۵۰ هرتز مداوم منفجر می‌شود؛ ذکر این مطلب به عنوان یکی از مشخصات فنی در بوبین‌ها و توجه به آن باعث افزایش عمر مفید بوبین شیر برقی می‌شود).
۱۲- مقاومت در برابر رطوبت، گرد و غبار به دلیل جنس فولادی بدنه بوبین
نحوه عملکرد بوبین شیر برقی
شیرهای برقی برای کارکرد و فعالیت بهتر خود، احتیاج به قطعه‌ای دارند که بازدهی و قدرت خود را زیاد کرده و این وسیله در شیرهای برقی، بوبین است.
همانطوری که گفته شد عملکرد و نقش اساسی بوبین شیر برقی تبدیل کردن انرژی الکترومغناطیسی به انرژی مکانیکی است. این نوع سلونوئید برای عمل کردن به‌این وظیفه در ساختمان خود دارای سیم‌پیچی‌هایی بوده که در هنگام متصل شدن جریان الکتریسیته، این سیم‌پیچ‌ها به خاصیت مغناطیسی تبدیل شده و در آخر به یک آهنربای مغناطیسی تبدیل می‌شوند؛ همچنین جسمی آهنی شکل در درون بوبین شیر برقی برای جلوگیری از عبور کردن سیالات از بوبین، قرار گرفته که با تشکیل میدان مغناطیسی تیغه مرکزی به طرف بالا هدایت می‌شود.
⭐️⭐️⭐️⭐️ جک پنوماتیک ⭐️⭐️⭐️⭐️
ساختار و اجزای بوبین شیر برقی
اصولاً بدنۀ کلی بوبین شیر برقی از جنس فولاد است و برای تولید این بدنه از پیاده کردن ورقههای فولادی شکل به رویهم نیز استفاده میکنند. هنگامی‌که جریان‌های برقی در سیمپیچ ایجاد شود، بدنه بوبین خاصیت الکترونیکی پیدا می‌کند و باعث جذب سمبه و جنبش آن در شیرهای برقی می‌شود.
تعداد چرخیدن دور سیم‌پیچ‌ها بر روی نیروی شیر برقی تأثیری مستقیم دارد و هر چه طول سیمپیچ بالاتر باشد، تعداد دور سیم‌پیچ‌ها نیز زبیشتر شده و همچنین جریان الکترونیکی حاصل هم قوی‌تر خواهد شد. اصولاً جنس سیم‌پیچ‌ها از مس است؛ زیرا مس فلزی رساناست و بیشتر در حوضۀ الکتریسیته استفاده می‌شود؛ همچنین باید از سیمهای مسی با عایقبندی مناسبی در بوبین‌ها استفاده کرد؛ چون این سیمها در همسایگی سیال بوده و ممکن است که دچار خوردگی شوند و اگر سطح عایقبندی نابود شود، سبب اتصال جریان برق شده و می‌تواند مشکلات بدی را بهارمغان بیاورد.
پیستون بوبین یا سمبه عمل قطع و وصل کردن جریان سیال را بر عهده دارد. اگر شیر برقی به‌صورت بسته باشد، جریان الکترونیکی به دو طرف سیمپیچ وارد نمیشود و سمبه در جای خود قرار میگیرد و باعث عدم برقراری جریان سیال می‌شود، ولی اگر جریان الکترونیکی به دو طرف سیمپیچ وارد شود، بدنۀ آن به یک آهنربای مغناطیسی تبدیل می‌شود و سمبه را به‌طرف خود میکشاند. همچنین هنگامی‌که ولتاژ به بیشترین میزان خود برسد، شیرهای برقی به‌صورت کامل بازخواهند شد.
از فنرها برای برگشت سمبه به مکان خود در هنگام قطع برق استفاده می‌شود و اصولاً فنر در پشت سمبه قرار میگیرد.
نتیجه گیری
در این مقاله به طور مفصل بوبین، کاربرد بوبین شیر برقی و انواع آن مورد بررسی قرار گرفت؛ تشکر از اینکه تا پایان مقاله همراه ما بودید، نظرات و سؤالات خود را برای ما کامنت کنید؛ کارشناسان متخصص تکنو صنعت در اولین فرصت پاسخگوی شما خواهند بود.
بروزرسانی در تاریخ 1401/06/14
بدون دیدگاه