مقاله

بوبین چیست | معرفی ساختار و انواع بوبین — کاربردی، ساده و رایگان

«بوبین» یا «سلونوئید» (Solenoid) قطعه‌ای الکترومکانیکی است که در مدارهای با توان بالا برای سوئیچینگ با یک سیگنال کنترل الکتریکی کوچک استفاده می‌شود. سوئیچ‌های بوبینی اجازه می‌دهند تا دستگاه‌های سوئیچینگِ توان بالا از راه دور کنترل شوند. این کلیدها به طور معمول در خودروها برای راه‌اندازی سیستم‌های موتور استفاده می‌شوند. در این مطلب به بررسی اجمالی بوبین و سوئیچ بوبینی و عملکرد آن می‌پردازیم.

بوبین چیست ؟

بوبین یا سلونوئید از یک سیم تشکیل شده که به شکل سیم‌پیچ دور هسته پیچانده می‌شود. وقتی جریان الکتریکی از سیم‌پیچ عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی نسبتاً یکنواخت در داخل سیم‌پیچ ایجاد می‌شود.

بوبین

بوبین یا شیر برقی می‌تواند از طریق جریان الکتریکی یک میدان مغناطیسی ایجاد کند و از این میدان مغناطیسی می‌توان با کمک یک هسته فلزی یک حرکت خطی ایجاد کرد. از این دستگاه ساده می‌توان به عنوان آهنربای الکتریکی، به عنوان سلف یا آنتن گیرنده بی‌سیم مینیاتوری در مدار استفاده کرد.

اصول عملکرد بوبین

بوبین به سادگی بر اساس اصل «الکترومغناطیس» کار می‌کند. وقتی جریان از طریق میدان مغناطیسی سیم‌پیچ در آن ایجاد می‌شود، اگر یک هسته فلزی درون سیم‌پیچ یا پیچه قرار دهید، خطوط مغناطیسی شار بر روی هسته متمرکز می‌شود که باعث افزایش القای سیم‌پیچ در مقایسه با هسته هوا می‌شود.

بوبین

بیشتر شار فقط در هسته متمرکز است، در حالی که مقداری از شار در انتهای پیچه ظاهر می‌شود و مقدار کمی شار در خارج پیچه وجود دارد. شدت مغناطیسی بوبین را می‌توان با افزایش چگالی دورها یا با افزایش جریان در سیم‌پیچ زیاد کرد. مانند سایر آهن‌رباها، شیر برقی یا بوبین نیز دارای دو قطب مثبت و منفی است که از طریق آن می‌توان جسمی را جذب یا دفع کرد.

سیم‌کشی سوئیچ بوبینی

سوئیچ‌های بوبینی عمدتاً برای کنترل مدارهای جریان بالا با کمک یک سوئیچ جریان کم استفاده می‌شوند. این قطعات دارای یک سوئیچ با جریان زیاد هستند که از طریق یک محرک مغناطیسی معروف به سلونوئید (یا همان بوبین) کنترل می‌شود. هنگامی که جریان کم بوبین تأمین شود، هسته اصلی آن به سوئیچ جریان زیاد نیرویی وارد می‌کند و آن را حرکت می‌دهد. بر اساس اندازه بوبین، سوئیچ شامل چهار ترمینال است. از آن‌ها، دو ترمینال برای مدارهای جریان پایین استفاده می‌شود و ترمینال‌های باقیمانده برای مدار جریان بالای سلونوئید به کار می‌روند. برای اتصال یک سوئیچ (بوبین) برقی، مراحل مختلفی وجود دارد:

  • ترمینال‌های سوئیچ جریان بالا را به سوئیچ بوبینی وصل کنید و سپس مستندات سوئیچ را برای موقعیت دو ترمینال مشاهده کنید.
  • دو قطعه سیم سیاه را بریده و یک سر سیم سیاه اولیه را به ترمینال باتری وصل کنید. به همین ترتیب، سر دوم سیم را به یکی از ترمینال‌های جریان بالای سوئیچ وصل کنید.
  • سیم سیاه و سفید دیگر را به یک ترمینال جریان بالای دیگر سوئیچ وصل کنید. بعد از آن، سر دیگر سیم مشابه را به ترمینال موتورهای DC وصل کنید.
  • یک قسمت از سیم قرمز را بریده و یک سر را به ترمینال مثبت موتور متصل کرده و قسمت دیگر را به ترمینال مثبت باتری وصل کنید. به طوری که بتوان یک مدار جریان بالا تشکیل داد.
  • دو قسمت سیم سیاه را برش دهید و یک سر سیم اصلی را به ترمینال جریان پایین جریان اولیه روی سوئیچ وصل کنید. سر باقیمانده را به یکی از ترمینال‌های سوئیچ 6 ولت وصل کنید و ترمینال باقیمانده را به ترمینال منفی باتری 6 ولت متصل کنید.
  • یک سیم قرمز رنگ را در ترمینال مثبت باتری قرار داده و سر باقیمانده را به ترمینال کم جریان بعدی روی سوئیچ ثابت کنید. به طوری که مدار جریان پایین تشکیل شود.
  • در پایان، سوئیچ 6 ولت را روشن کنید. موتور DC شروع به کار می‌کند.

انواع بوبین

انواع مختلف بوبین‌ها در بازار موجود است که دسته‌بندی‌های مختلفی بر اساس مواد، طراحی و عملکرد دارند. در ادامه، برخی از انواع بوبین‌ها را معرفی می‌کنیم.

  • بوبین لایه‌ای AC
  • بوبین قاب C جریان مستقیم
  • بوبین قاب D جریان مستقیم
  • بوبین خطی
  • بوبین دوار

بوبین لایه‌ای AC

بوبین لایه‌ای یا لمینت شده AC از یک هسته فلزی و یک پیچه سیمی تشکیل شده است. هسته با یک فلز چندلایه ساخته شده است تا جریان سرگردان را کاهش دهد، این به بهبود عملکرد بوبین کمک می کند.

بوبین لایه‌ای AC

بوبین AC از مزیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا می‌تواند در اولین ضربه نیرو وارد کند. این به این دلیل است که بوبین‌های AC جریان هجومی دارند (جریان ورودی آنی بالایی که هنگام روشن شدن توسط منبع تغذیه یا تجهیزات الکتریکی کشیده می‌شود). این بوبین‌ها قادر به استفاده از جریان‌های سرگردان بیشتر از یک بوبین لایه‌ای DC هستند.

بوبین‌های AC در پیکربندی‌ها و اندازه‌های مختلف موجود هستند و هنگام کار صدای وزوز تمیزی تولید می‌کنند.

بوبین لمینیت AC در تجهیزات مختلفی که نیاز به اقدامات فوری دارند، مانند تجهیزات پزشکی، قفل، وسایل نقلیه، تجهیزات صنعتی، چاپگرها و در برخی از لوازم خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بوبین قاب C جریان مستقیم

قاب C به طراحی بوبین اشاره دارد. بوبین قاب C جریان مستقیم فقط یک قاب به شکل حرف C دارد که در اطراف پیچه قرار گرفته است.

بوبین قاب C جریان مستقیم به دلیل عملکرد کنترل شده بیشتر در عملکرد سرگردان، در چندین کاربرد مختلف استفاده می‌شود. اگرچه گفته می‌شود پیکربندی DC است، اما می‌توان از آن‌ها در تجهیزاتی که برای برق متناوب (AC) طراحی شده‌اند نیز استفاده کرد.

بوبین قاب C جریان مستقیم

این نوع بوبین عمدتاً در ماشین‌های بازی، شاترهای عکاسی، اسکنرها، قطع‌کننده‌های مدار، شمارنده‌های سکه و دستگاه‌های تعویض اسکناس استفاده می‌شود.

بوبین قاب D جریان مستقیم

این نوع بوبین دارای یک قاب دو‌تکه‌ای است که سیم‌پیچ‌ها را پوشانده است. این بوبین‌ها عملکردی مشابه بوبین قاب C دارند، از این رو می‌توانند در برق متناوب نیز مورد استفاده قرار گیرند و دارای عملکرد کنترل شده باشند.

بوبین قاب D جریان مستقیم

بوبین قاب D جریان مستقیم برای مصارف معمولی و پزشکی مانند دستگاه‌های بازی، دستگاه های خودپرداز و آنالیزکننده خون و گاز استفاده می‌شود.

بوبین خطی

بوبین‌های خطی بیشتر در بین مردم شناخته شده‌اند. این بوبین‌ها شامل یک پیچه از سیم هستند که به دور یک هسته فلزی متحرک پیچیده شده و به ما کمک می‌کنند تا نیروی کششی یا فشار را به یک دستگاه مکانیکی وارد کنیم.

این نوع بوبین‌ها بیشتر در دستگاه‌های راه‌اندازی استفاده می‌شوند. مکانیسم سوئیچینگ به تکمیل مدار کمک می‌کند و به جریان اجازه گذر از یک مکانیسم را می‌دهد.

بوبین خطی

بوبین‌های خطی به ویژه در اتوماسیون و مکانیسم درب‌های ایمن و موتورهای راه‌انداز اتومبیل و دوچرخه استفاده می‌شوند.

بوبین دوار یا چرخشی

بوبین دوار نوع منحصر به فردی از بوبین است که برای کاربردهای مختلف در مواردی که نیاز به فرایند کنترل خودکار آسان است مورد استفاده قرار می‌گیرد. این بوبین با بوبین‌های اصلی دیگر کار می‌کند و از همان اجزا، پیچه و هسته برخوردار است، اما عملکرد متفاوتی دارد.

بوبین دوار یا چرخشی

هسته فلزی روی یک دیسک نصب شده و دارای شیارهای کوچکی در زیر آن است. اندازه شیارها دقیقاً با شکاف‌های بدنه بوبین مطابقت دارد. همچنین از یاتاقان‌های ساچمه‌ای نیز برای حرکت آسان استفاده شده است.

هنگامی که بوبین فعال می‌شود هسته به بدنه بوبین منطبق می‌شود و هسته دیسک شروع به چرخش می‌کند. در این ساختار در بین هسته و بدنه بوبین، فنر جای خواهد داشت. هنگامی که منبع تغذیه جدا شد، فنر هسته دیسک را به موقعیت اصلی خود می‌رساند.

بوبین دوار در مقایسه با انواع دیگر بوبین‌ها از مقاومت بیشتری برخوردار است. بوبین‌های دوار در ابتدا فقط برای سازوکارهای دفاعی طراحی شدند، اما امروزه می‌توان آن‌ها را در بسیاری از مکانیسم‌های صنعتی خودکار مانند لیزر و شاتر پیدا کرد.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

دکمه بازگشت به بالا