بوبین شیر برقی یا همان کویل به منزله یک آهنربای مغناطیسی است که از یک هسته مرکزی و سیم پیچ های اطراف آن ساخته شده است. از این بوبین در طراحی و ساخت دستگاه های گوناگون در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. شیرهای الکترونیکی از قطعات مهم سردخانه ها است که در ساختار آن بوبین به کار رفته است. در این مقاله در مورد نوع عملکرد بوبین شیر برقی و انواع آن و کارایی و اجزای آن به طور مختصر مطالبی را بیان می کنیم.
شیر برقی چیست؟
از شیرهای برقی در سیستم های مختلف در صنعت استفاده می شود و نقش تنظیم و کنترل ورود و خروج سیالات را در این سیستم ها بر عهده دارند. نیروهای مغناطیسی موجود در این شیرها کار تنظیم و کنترل و خروج سیالات را انجام می دهند.
اساس کار شیرهای برقی به این شکل است که نیروهای مغناطیسی در اثر عبور یک جریان الکتریکی از سیم ایجاد می شوند و اگر سیم ها به شکل حلقه باشند باعث افزایش این نیرو می شود و سیم پیچ مانند آهنربا عمل می کند.
شیر برقی از دو قسمت شامل بوبین و ساختمان اصلی شیر تشکیل شده است و نحوه عملکرد این شیر به این صورت است که هسته مرکزی به جریان برق متصل شده و به یک آهنربا تبدیل می گردد و در نتیجه می تواند زبانه موجود در مسیر شیر برقی را به سمت بالا حرکت دهد و این حرکت جریان سیال را ایجاد می کند.
بوبین شیر برقی چیست ؟ چه کارایی دارد؟
گفتیم بوبین یکی از اجزای مهم شیرهای برقی است که می تواند با تبدیل انرژی الکترومغناطیسی به مکانیکی وظیفه قطع و وصل و کنترل جریان سیالات را انجام دهد. زمانی که جریان برق به شیر برقی می رسد این بوبین که از هسته مرکزی و سیم پیچ تشکیل شده به یک آهنربای مغناطیسی تبدیل می شود و می تواند تیغه مرکزی خود را به سمت بالا حرکت دهد و جریان سیال را کنترل نماید.
یک مثال برای اینکه با بوبین ها بیشتر آشنا شوید ماسوره های چرخ خیاطی است که که در این ماسوره ها نخ خیاطی به دور ماسوره پیچیده و در فرایند دوخت و دوز استفاده می شود. ساختار کویل یا بوبین نیز مشابه یک مهره ماسوره است که در آن به جای نخ از سیم دارای روکش استفاده شده است. زمانی که جریان الکتریکی به این سیم پیچ برسد هسته سیم پیچ به آهنربا تبدیل می شود.
برای اتصال جریان الکتریسته به کویل یا بوبین باید مانند خازن ها برای آن دو سر فاز و نول لحاظ شود. توجه کنید که آهنگ تغییر شدت جریان در بوبین با میزان جریان عبوری از یک شیر برقی نسبت مستقیم دارد.
اجزای بوبین شیر برقی چیست؟
ساختار بوبین در شیر برقی از چهار قطعه شامل بدنه، سیم پیچ، سمبه و فنر تشکیل می شود که در ادامه به توضیح هر قطعه می پردازیم.
- بدنه: جنس قاب یا بدنه بوبین از فولاد دارای استحکام بالا است که به صورت فشرده ورقه های فولاد روی هم قرار می گیرند. زمانی که از سیم پیچ ها جریان برق عبور داده می شود در بدنه فولادی حالت مغناطیسی ایجاد شده و عملکرد آهنربایی خواهد داشت در نتیجه با جذب سمبه، شیر برقی حرکت می کند.
- سیم پیچ: قدرت شیر برقی و اثر جریان مغناطیسی به تعداد دورهای سیم پیچ بستگی دارد بطوری که هر چه تعداد دور بیشتر باشد قدرت و توانایی شیر و جریان مغناطیسی افزایش می یابد. جنس سیم پیچ ها از مس است که دارای رسانایی خوبی بوده و در صنایع گوناگون کاربردهای زیادی دارد. برای این سیم ها از عایق های مناسب باید استفاده شود زیرا این سیم در صورتی که در مسیر سیال های مختلف قرار بگیرند ممکن است دچار خوردگی شوند و چنانچه روی آن ها عایق وجود نداشته باشد سبب ایجاد اتصال در جریان برق می شوند که خسارات جبران ناپذیری را بوجود می آورد.
- سمبه: کنترل جریان برق در شیر برقی بر عهده سمبه یا همان پیستون است. وقتی که جریان برق به سیم پیچ می رسد پیستون به بدنه بوبین نزدیک می شود که سبب بالا رفتن ولتاژ و باز شدن شیر برقی می گردد. وقتی که در دو سر سیم جریان الکتریکی وجود ندارد سمبه در نشیمنگاه قرار دارد و از برقرای جریان سیال جلوگیری می کند.
- فنر: وظیفه فنر بازگشت سمبه در زمان قطع شدن جریان برق است به عبارتی وقتی که بوبین شر برقی خاصیت مغناطیسی خود را در اثر قطع جریان از دست می دهد، فنر می تواند سمبه را به جایگاه اولیه خود بازگرداند. فنر در پشت سمبه قرار دارد.
انواع بوبین شیر برقی
بوبین شیر برقی در دو نوع بوبین سرهم و بوبین جدا ساخته می شوند که محل قرارگیری بوبین سر هم روی شیر است که چنانچه با مشکلی مواجه شد باید بطور کامل شیر جدا شده و تعمیر شود. بوبین از نوع جدا به طور کامل از شیر برقی جدا بوده و دارای طراحی های جداگانه ای هستند و برای اتصال به یکدیگر روی هم قرار می گیرند. در این حالت می توان در صورت خرابی هر یک آن ها را بطور جدا باز کرده و تعمیر نمود.
نحوه عملکرد بوبین شیر برقی چگونه است؟
همانطور که تا اینجای مقاله متوجه شدید وظیفه بوبین شیر برقی تبدیل انرژی الکترومغناطیسی به انرژی الکتریکی است و می تواند با استفاده از سیم پیچ های خود جریان برق را گرفته و خاصیت مغناطیسی بگیرد و تبدیل به آهنربا شود. این بوبین در داخل شیر برقی مانند مانعی از جنس فولاد عمل می کند که با ایجاد میدان مغناطیسی می تواند تیغه مرکزی را به بالا حرکت داده و از عبور یا عدم عبور جریان سیالات جلوگیری کند.
جمع بندی بحث بوبین چیست؟ بوبین شیر برقی و انواع آن
شیر برقی دارای یک بوبین است که وظیفه قطع و وصل جریان و کنترل آن را در سیستم ها و صنایع مختلف برعهده دارد. نحوه عملکرد بوبین ها به این شکل است که جریان برق به سیم پیچ اطراف هسته برخورد می کند و سبب ایجاد میدان مغناطیسی در آن می شود که می تواند تیغه یا زبانه بوبین را به سمت بالا حرکت دهد و مسیر جریان سیالات را در شیر برقی باز و یا بسته نماید. دو نوع کویل یا بوبین شیر برقی شامل سر هم و جدا وجود دارد.
