Wat is een vergrendelmagneet?
Een grendelmagneet is een elektromagnetisch apparaat dat is ontworpen om activeringskracht te leveren, zoals het geval is met een conventionele solenoïde, maar om de solenoïde vervolgens in de geactiveerde toestand te houden zonder dat er elektrische stroom op de spoel wordt toegepast. Dit wordt bereikt door een set permanente magneten rond de onderkant van de spoelkern te installeren. Zodra het magnetische veld dat wordt gegenereerd door de bekrachtigde elektromagnetische spoel de plunjer in het midden van de spoel heeft getrokken, wordt de stroom naar de spoel afgesneden. Meestal zou dit de plunjer vrijgeven, maar in het geval van een vergrendelmagneet houden de magneten de solenoïde geactiveerd zonder stroomafvoer van de stroombron. Wanneer de solenoïde gedeactiveerd moet worden, wordt een stroompuls op de spoel in tegengestelde richting van de activeringsstroom die de plunjer afstoot, waardoor de solenoïde gedeactiveerd wordt.
Solenoïden zijn een van de meest voorkomende elektromagnetische actuators met een korte slag bij algemeen gebruik. Het zijn meestal heel eenvoudige apparaten en bestaan uit een statische, holle draadspiraal en een veerbelaste plunjer van ferrometaal. Wanneer een elektrische stroom in de juiste polariteitsoriëntatie op de spoel wordt aangelegd, wordt een sterk magnetisch veld rondom de spoel gecreëerd. Dit trekt de plunjer naar en in de spoelkern, waardoor snel de schakel- of bedieningsbeweging wordt geleverd. Het afsnijden van de stroom naar de spoel zorgt ervoor dat het magnetische veld instort, waardoor de plunjer wordt vrijgegeven, die door de veer naar de neutrale positie wordt teruggetrokken.
Wanneer de solenoïde gedurende een langere periode actief moet blijven, kan de stroom naar de spoel worden ingeschakeld totdat de solenoïde moet worden gedeactiveerd. Hoewel dit werkt, zorgt het ervoor dat de spoel veel warmte genereert en elektriciteit verspilt. De grendelmagneet lost dit probleem op met de opname van een set permanente magneten die rond de spoel zijn aangebracht op het punt waar de plunjer aan het einde van zijn activeringsslag tot stilstand komt. Deze magneten zijn sterk genoeg om de plunjer op zijn plaats te houden, waardoor de vergrendelende solenoïde actief blijft, zelfs als de spoelstroom wordt onderbroken. Dit voorkomt dat de spoel oververhit raakt en maakt de solenoïde rendabeler in termen van elektrisch verbruik.
Wanneer de vergrendelmagneet moet worden gedeactiveerd, wordt een korte puls elektrische stroom aan de spoel toegevoerd met een tegenovergestelde polariteitsoriëntatie ten opzichte van de activeringsstroom. Dit creëert een kort tegengesteld magnetisch veld dat de plunjer net ver genoeg afstoot zodat de magneten geen effect meer hebben, waardoor de veer de plunjer terug naar zijn neutrale positie kan trekken. Deze werkwijze vereist een iets ander type solenoïdecontroller die in staat is om de vereiste stroompuls met omgekeerde polariteit te produceren.