0

آموزش برنامه نویسی آردوینو

شیر برقی یا شیر سولنوید ( Solenoid Valve ) که در زبان فارسی به آن شیر سلنوئید هم گفته می شود یک قطعه الکترومکانیکی بسیار پرکاربرد است که هر روز کاربرد های آن در حال افزایش است. کاربرد های شیر برقی از صنایع بزرگ گرفته تا هوشمند سازی خانه ها و آبیاری درختان بسیار متنوع و متفاوت است. اگر علاقه مند هستید بدانید شیر برقی چیست؟ و چه کاربردی دارد و با انواع شیر های برقی آشنا شوید در ادامه این مطلب با من همراه باشید. این مطلب به زبان ساده و قابل فهم برای همه افراد نوشته شده است.

شیر برقی چیست؟ شیر سولنوئیدی
مکانیسم عملکرد یک شیر برقی سولنویدی مستقیم در حالت روشن و خاموش

شیر برقی چیست و چه کاربردی دارد؟

همان طور که اشاره شد شیر برقی ( Solenoid Valve‌ ) یک قطعه الکترومکانیکی است که به منظور کنترل جریان سیالات ( مایعات و گاز ها ) در سیستم های لوله کشی از آن استفاده می کنیم. در واقع اگر میکروکنترلر ها و کامپیوتر ها را مانند مغز انسان در نظر بگیریم، همان طور که مغز انسان برای واکنش دادن و تاثیر گذاری در محیط پیرامون به حواس پنج گانه و ماهیچه ها نیاز مند است، میکروکنترلر ها و کامپیوتر ها هم برای تاثیر گذاری بر محیط به حسگر ها ( Sensor ) و عملگر ها ( Acuator ) نیاز دارند. شیر برقی در واقع یکی از عملگر هایی است که کامپیوتر را قادر می سازد تا جریان سیالات را در مواقع مورد نیاز قطع یا وصل کند.

در برق صنعتی شیر های برقی را برای کنترل جریان آب، سوخت، هیدرولیک، سیستم های نیوماتیک (Pneumatic) و … به مدار های فرمان یا PLC متصل می کنند. شیر های برقی ممکن است بسیار کوچک باشند و برای قطع و وصل کردن جریان هوای یک پمپ آکواریومی استفاده شوند یا اینکه بسیار بزرگ باشند و جریان یک لوله آب چند ده اینچی را قطع و وصل کنند.

همچنین برخی شیر های برقی فقط می توانند در ۲ وضعیت قطع یا وصل قرار بگیرند اما برخی شیر های دیگر قابلیت تنظیم دارند و می توانند به میزان دلخواه باز یا بسته شوند.

در این مطلب تمرکز ما بر شیر های سلنویدی است که فقط می توانند در ۲ وضعیت باز یا بسته قرار بگیرند و در صنعت، هوشمند سازی ساختمان و اینترنت اشیاء کاربرد گسترده ای دارند. کاربرد های شیرهای سلنویدی بی شمار و روز به روز در حال افزایش است اما به عنوان مثال می توان به کنترل سیستم های گرمایش، کنترل دستگاه های مکش ( وکیوم )‌، ماشین های ظرفشویی، ماشین های لباسشویی، سیستم های آبیاری هوشمند، مخازن مایعات، دستگاه های پرکن کارخانه های بسته بندی، دستگاه های Pick And Place قطعات SMD، آسانسور های هیدرولیک و …. اشاره کرد.

ساختمان داخلی شیر های برقی سولنویدی
ساختمان و اجزا سازنده یک شیر برقی مستقیم

اجزاء شیر برقی سلنویدی و نحوه کار شیر های سلنوئیدی

همان طور که از نام این شیر ها پیداست یک قطعه اصلی به نام Solenoid در ساختمان این شیر ها وجود دارد که جریان برق را به نیروی مکانیکی تبدیل می کند تا بتواند جریان سیال را قطع یا وصل کند. سولنوئید یا Solenoid در واقع از یک کویل ( پیچه یا به زبان ساده تر سیم پیچ ) و یک هسته فرومغناطیس مانند آهن یا نیکل به همراه یک فنر تشکیل شده است که به این هسته پلانجر ( Plunger ) گفته می شود.

هر زمان که جریان الکترییسیته به Coil ( سیم پیچ ) وصل می شود داخل کویل یک نیرویی الکترومغناطیسی شکل می گیرد و پلانجر را به سمت مرکز کویل می کشد. زمانی که جریان برق قطع شود میدان مغناظیسی از بین می رود و فنر پلانجر را به جای اولیه خودش هل می دهد. به این ترتیب سلنوید می تواند به ما کمک کند تا شیر را باز کنیم یا ببندیم.

انواع شیر سلنوئیدی

شیر های برقی سلنویدی را می توان بر اساس پارامتر های مختلفی طبقه بندی کرد. به عنوان مثال یک دسته از شیر های سلنوئیدی در هنگامی که به برق متصل نیستند ( Deenergized State ) در حالت باز قرار دارند که به این شیر ها NO یا Normally Open گفته می شود و زمانی که الکتریسیته به آنها وصل می شود (Energized State) شیر بسته می شود. گروه دیگری از شیر های در حالت عادی و بدون اتصال به برق (Deenrgized State) در حالت بسته قرار دارند که NC یا Normally Close نامیده می شوند. شیر های NC همیشه بسته هستند مگر زمانی که به جریان الکتریسیته وصل باشند.

همچنین شیر های برقی را می توان بر اساس ولتاژ بوبین بقه بندی کرد. شیر های برقی در ولتاژ های مختلفی مانند ۵ولت، ۶ولت، ۱۲ولت، ۲۴ ولت، ۴۸ولت، ۱۱۰V و ۲۲۰ ولت تولید می شوند. اما شیر برقی ۱۲ ولت و ۲۲۰ ولت از جمله رایج ترین شیر های سلنوئیدی موجود در بازار ایران هستند.همچنین از نظر جریان الکتریکی مورد نیاز نیز برخی از شیر های سولنوئیدی از جریان متناوب یا AC و برخی از جریان مستقیم یا DC استفاده می کنند که ساختمان داخلی این شیر ها با یکدیگر متفاوت است.

یکی دیگر از طبقه بندی های مرسوم بر اساس نحوه عملکرد سلنوید است. به طور کلی شیر های برقی را بر اساس شیوه عملکرد Solenoid می توان به ۳ دسته تقسیم بندی کرد.

  • عملکرد مستقیم (Direct Operated)
  • عملکرد غیر مستقیم (Indirect Operated)
  • عملکرد نیمه مستقیم (Semi-Direct Operated)

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.