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[전기/전자]솔레노이드 원리 및 이론

2012-08-30 16:30:23

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솔레노이드 원리 및 이론

What is a solenoid

1. 솔레노이드는 간단하게 전자석을 응용해서 만든 것이다. 여기서는 어떻게 동작하는지 살펴보기로 한다.

2.전류가 흐르면 코일 주위에 자기장이 형성되게 된다.

3. 이때, 코일의 감은 수를 증가시키면,

4. 자기장은 공기 중에서 형성되며, 철이나 강철에서 더 잘 흐르게 된다 - 그래서 우리는 iron path를 추가하거나, 자기력을 집중시키기를 원하는 곳에 "C"stack 을 추가한다.

5.만약 T자형의 플런저를 코일의 중심에 접근시키면 자기력은 훨씬 더 응집된다.

6. 철은 훌륭한 자기 도체인 반면에 공기는 그렇지 못하기 때문에, T자형의 플런저는 자기력을 100% 발휘할 수 있는 위치로 자기장에 의해 당겨 진다.

7. 움직일 수 있는 플런저를 추가함으로써, 오늘날의 솔레노이드와 같은 기본적인 모습을 갖추게 되었다.그럼, 다음의 사항들을 살펴 보도록 합시다.

8. 자기력이 플런저의 끝쪽에서 air gap의 큰 저항을 감소시키려는 작용에 의해서 솔레노이드는 구동된다. 플런저가 완벽히 닫히면 자기장은 최소의 저항에서 100% 형성된다.

9. 플런저가 코일 속으로 끌어 당겨지면, 플런저 밑의 air gap은 감소하며, 자기장은 강해져서 솔레노이드의 힘도 또한 커진다. 따라서, 솔레노이드가 당겨짐에 따라 점점 더 힘은 강해진다.

10. 지금까지 솔레노이드는 코일의 중심쪽, 한 방향으로 움직인다는 것을 알았다. 그러면, 어떻게 밀고 당기는 운동을 할 수 있도록 하는 것일까?
당기는 실험을 위해서, 우리는 플런저를 고리로 걸고, 플런저 끝을 밀어 올린다.

11. AC SOLENOID의 전류는 다음 그림과 같이 나타난다. 전류 변화는 1초에 60회인데, +에서 0,-로 그래프와 같은 현상을 보인다.

12. 자기장은 왼쪽 그래프의 전류치가 - 와 +의 각각의 peak point에서 최대값을 가진다. 전류가 0점에 가까워짐에 따라 자기장 및 솔레노이드의 힘은 감소하고, 당겨졌던 플런저는 다시 아래로 나오게 된다.
다시 자기장과 흡인력이 증가하면 플런저는 당겨진다. 이와 같이 당겨지고 밀어주는 플런저의 운동은 솔레노이드가 딱딱 소리 및 윙윙거리는 소리가가 나게 한다.

[출처:신한기술센타]


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