Wat is een AC-solenoïde?

Een AC-solenoïde is een elektromagnetisch schakel- of bedieningsapparaat dat speciaal is ontworpen om te werken met een wisselstroomvoeding (AC). Deze solenoïden zijn in de meeste opzichten fysiek vergelijkbaar met hun gelijkstroom (DC) tegenhangers, behalve voor hogere hoofdspoelstroomwaarden en de opname van een schaduwspoel. De hogere stroomwaarden van AC-spoelen zijn nodig vanwege het feit dat, voor elke gegeven spanning, AC-spoelen de neiging hebben om met hogere stromen te werken. De zonweringspoel dient om het "klapperen" te voorkomen dat wordt veroorzaakt door het nulspanning-kruispunt in de wisselstroomcyclus.

Solenoïden zijn eenvoudige elektromagnetische apparaten die worden gebruikt voor het leveren van schakel- of bedieningsbewegingen op afstand voor secundaire mechanismen en bestaan ​​uit een draadspiraal die is gewikkeld rond een geïsoleerde, holle kern. Een veerbelaste plunjer wordt met zijn ene uiteinde dicht bij de opening van de kern geplaatst en via een koppeling aan zijn andere uiteinde met het secundaire mechanisme verbonden. Wanneer de spoel wordt bekrachtigd met een geschikte elektrische stroom, wordt er een sterk magnetisch veld omheen gegenereerd. Deze magnetische kracht trekt de plunjer aan, waardoor deze slim tegen de spanning van de veer in de kern beweegt, waardoor het secundaire mechanisme wordt geactiveerd. Wanneer de stroom naar de spoel wordt gesneden, trekt de veer de plunjer terug naar zijn neutrale positie en reset de solenoïde.

Het magnetische veld dat de kracht levert die nodig is om de bedieningsbeweging te leveren, is in fase met de stroom die op de spoel wordt uitgeoefend. Dit betekent dat deze in directe relatie tot die stroom bestaat en, als de stroom afneemt, ook de sterkte van het veld en bijgevolg de sterkte van de uitgang van de magneet. In het geval van een DC-solenoïde levert dit fenomeen geen problemen op aangezien de stroom die aan de spoel wordt geleverd een constante grootte heeft. Hetzelfde kan echter niet gezegd worden van de AC-solenoïde, omdat de stroom constant wisselt tussen een positieve piekspanning, door nulspanning naar een negatieve piekspanning. Deze cyclus gebeurt tussen 50 en 60 keer per seconde in de gemiddelde wisselstroomvoeding.

Wanneer de spanning zijn nulpunt nadert, wordt de magnetische kracht zo zwak dat de plunjerveer het even uit de kern trekt totdat de spanning weer voorbij het nulpunt naar de tegenovergestelde piekwaarde klimt. Dit zorgt ervoor dat de plunjer constant stuitert of "klappert" terwijl deze afwisselend wordt losgelaten en opnieuw wordt ingeschakeld. Dit kan buitensporige slijtage en oververhitting van de solenoïde veroorzaken en kan, als deze blijft bestaan, de uiteindelijke vernietiging van de solenoïde veroorzaken. Om dit geratel te voorkomen, gebruikt een AC-solenoïde een extra spoel, ook wel een shading-spoel genoemd.

Deze spoel creëert een magnetisch veld dat 90 graden uit fase is en iets zwakker is dan dat van de hoofdspoel. Dit veld is net sterk genoeg om de plunjer op zijn plaats te houden wanneer het hoofdveld nabij het nul-voltpunt verzwakt, waardoor geratel wordt voorkomen. Dit betekent dat een geschikte AC-solenoïde op een DC-voeding kan worden gebruikt, maar niet andersom. Wees echter voorzichtig bij het verwisselen van wisselstroom- en gelijkstroom-solenoïden, omdat de spoel op een wisselstroom-solenoïde over het algemeen een hogere stroom heeft dan een gelijkstroom-spoel van vergelijkbare spanning om de typisch hogere wisselstroomstromen aan te kunnen.