Co to jest cewka elektryczna?

Cewka elektryczna w napędach zaworowych – co to jest i jak działa?

W tym artykule znajdziesz wszystko, czego potrzebujesz, żeby zrozumieć jak działa cewka elektryczna i wybrać odpowiednią dla Twojego urządzenia. Wprowadzimy Cię także w temat optymalizacji napędu zaworowego, co pozwoli Ci jeszcze lepiej zarządzać własnym procesem produkcyjnym. Zaczynajmy.

Co to jest cewka elektryczna?

Cewka elektryczna, zwana również cewką indukcyjności, jest fundamentalnym elementem w elektronice i elektrotechnice. Jej podstawowym celem jest magazynowanie energii w polu magnetycznym generowanym przez przepływający przez nią prąd oraz indukowanie napięcia.

Działanie cewki opiera się na prawach indukcji elektromagnetycznej, które sprawiają, że cewka może wytwarzać napięcie indukowane proporcjonalne do szybkości zmiany prądu przepływającego przez nią.

Budowa cewki obejmuje metalowy rdzeń (najczęściej używa się do tego celu stali niskostopowej lub miękkiego żelaza). Składa się również z nawiniętego spiralnie odcinka drutu o dużej przewodności elektrycznej – często jest to miedź lub aluminium. Grubość drutu zależy od konkretnego typu cewki.

Istnieje również rodzaj cewki elektrycznej, który nie posiada rdzenia (tzw. cewka powietrzna). Wtedy należy zwrócić szczególną uwagę na to, aby drut był na tyle sztywny, by się nie przemieszczał samoistnie.

W kontekście przemysłowym, cewki to nieodzowny element silników elektrycznych, napędów zaworowych, transformatorów czy też różnego rodzaju zasilaczy. Bez cewek, prawidłowe funkcjonowanie tych urządzeń byłoby niemożliwe.

Cewka elektryczna w napędach zaworowych

Zacznijmy od tego, czym jest napęd zaworowy. To napęd, który odpowiada za kontrolę przepływu medium – cieczy, gazów czy materiałów sypkich – w procesach przemysłowych. 

Pozwala na otwieranie i zamykanie zaworów, co z kolei ma bezpośredni wpływ na efektywność funkcjonowania całego systemu i transportu medium na różnych etapach produkcji.

Cewka elektryczna do napędów zaworowych przekształca energię elektryczną w siłę mechaniczną. Wpływa więc bezpośrednio na działanie samego zaworu.

W momencie, gdy przez cewkę przepływa prąd, wytwarzane jest pole magnetyczne. Natężenie tego pola zależy m.in. od natężenia prądu i liczby zwojów drutu.

Pole magnetyczne porusza ruchomymi częściami zaworu. W ten sposób cewka elektryczna kontroluje otwieranie oraz zamykanie zaworu, co pozwala na regulację przepływu medium.

Cewki te, poprzez wytwarzanie pola magnetycznego, mogą wpływać na działanie zaworu, co pośrednio kontroluje czy i kiedy zawór się otworzy lub zamknie.

Zastosowanie cewek jest bardzo różnorodne – od małych warsztatów, gdzie cewka może sterować pojedynczym zaworem, po duże fabryki z setkami zaworów.

Rodzaje cewek elektrycznych

Cewki w napędach zaworowych można klasyfikować na podstawie rodzaju zasilania, którego używają – prądu przemiennego (AC) lub prądu stałego (DC).

Cewki VAC, gdzie skrót VAC oznacza Voltage Alternating Current, są aplikowane w systemach, które wykorzystują prąd przemienny. Przykładem jest cewka BOB22050 220 VAC/6W.

Z kolei cewki VDC, gdzie VDC oznacza Voltage Direct Current, stosowane są tam, gdzie wykorzystywany jest prąd stały. Przykładem jest cewka BOB024CC 24 VDC.

Cewka elektryczna o dużej indukcyjności

Cewka elektryczna o dużej indukcyjności to element obwodu elektrycznego, który wykazuje szczególnie wysoki poziom reaktancji dla przepływających przez niego sygnałów o dużej częstotliwości.

Tego rodzaju cewki są często określane jako dławiki, jednak nie wszystkie można w ten sposób nazywać. W kontekście elektroniki, dławik to cewka używana głównie do blokowania wyższych częstotliwości, co nie jest głównym celem wszystkich cewek o dużej indukcyjności.

Indukcyjność w cewce jest wartością opisującą jej zdolność do magazynowania energii w polu magnetycznym. Główną cechą cewki o dużej indukcyjności jest to, że może opóźniać zmiany prądu w obwodzie z powodu swojej właściwości magazynowania energii.

Cewki o dużej indukcyjności są cenione za swoją zdolność do zapobiegania nagłym skokom prądu, co stanowi zabezpieczenie dla innych komponentów obwodu. Chronią one pozostałe elementy przed uszkodzeniem, które mogłoby nastąpić przez nagłe wzrosty natężenia prądu.

W praktyce firmy przemysłowe wykorzystują cewki o dużej indukcyjności w różnych aplikacjach. Na przykład, są one używane w układach zasilających o dużej częstotliwości, w celu wygładzania przepływającego przez nie prądu. W rezultacie, cewki takie mają decydujące znaczenie dla jakości finalnego produktu.

Jak wybrać odpowiednią cewkę do napędu zaworowego?

Wybór odpowiedniej cewki do napędu zaworowego to decyzja, która wymaga uwzględnienia wielu czynników. Zwróć szczególną uwagę na te parametry cewki:

  • indukcyjność,
  • napięcie zasilania,
  • znamionowe napięcie izolacji,
  • średnicę cewki,
  • zakres dopuszczalnej temperatury otoczenia,
  • materiał, z którego jest wykonana sama cewka oraz obudowa.

Przede wszystkim powinieneś brać pod uwagę napięcie i prąd. Cewki są zaprojektowane do pracy przy określonych napięciach, na przykład 24V, 110V, 220V.

Prąd elektryczny, jaki cewka może przetoczyć jest również istotny, warto zwrócić uwagę na maksymalne wartości. Wielkości te muszą spełniać specyfikacje systemu, w którym cewka jest używana.

Innym ważnym aspektem jest średnica cewki. Ta nie powinna przekraczać średnicy miejsca, w którym ma być zamontowana. Pamiętaj również o tym, aby obwód zawierał bezpiecznik.

Cena jest również istotnym czynnikiem – to naturalne, że chcesz znaleźć cewkę o najlepszym stosunku jakości do ceny. W RST to znajdziesz. Oferujemy wyłącznie urządzenia do sprawdzonych i docenianych polskich oraz zagranicznych producentów.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest materiał, z którego jest wykonana cewka oraz obudowa. Wybór powinien być zgodny z warunkami, w jakich cewka będzie pracować.

My oferujemy cewki w nylonie, które są dodatkowo wzmocnione włóknem szklanym. Jeśli jednak potrzebujesz innego materiału, wystarczy, że się z nami skontaktujesz w tej sprawie.

Ostatecznie, kluczowe jest także to, żeby cewka pasowała do konkretnego modelu zaworu, z którym ma współpracować. Producenci zaworów zazwyczaj podają typy cewek, które są kompatybilne z ich produktami. Zwróć na to uwagę.

Dobrym źródłem informacji są katalogi producentów. Można w nich znaleźć wymagane specyfikacje oraz informacje dotyczące kompatybilności z różnymi modelami zaworów.

Pamiętaj, że dobór cewki to nie tylko kwestia techniczna, ale również ekonomiczna. Długotrwała, bezawaryjna współpraca z odpowiednio dobranym elementem może przynieść znaczne korzyści dla Twojego zakładu produkcyjnego.

Jest to inwestycja, która w długim okresie zwraca się poprzez wyższą efektywność i lepszą kontrolę procesów przemysłowych.

Dlatego tak ważne jest, aby stosować cewki elektryczne o wysokiej jakości, oferowane przez zaufanych producentów.