Wat is magneetkracht?
De term "magneetkracht" verwijst naar de belasting die een magneet kan duwen, trekken of vasthouden wanneer deze wordt bekrachtigd. De meeste solenoïden zijn lineair, in welk geval de solenoïde kracht in een lineaire beweging wordt uitgeoefend. In het geval van roterende elektromagneten wordt een roterend ratelmechanisme gebruikt in plaats van een lineair anker. Veel verschillende factoren kunnen de magneetkracht beïnvloeden, waaronder het spoelontwerp, het niveau van de elektrische stroom en hoe ver het armatuur moet bewegen telkens wanneer het wordt bekrachtigd. Verhoogde temperaturen resulteren meestal in verminderde elektromagnetische krachten, net als verhoogde slaglengtes.
Solenoïden zijn elektromechanische transducers die in staat zijn elektrische energie om te zetten in lineaire of roterende beweging. Ze bestaan typisch uit een stationaire elektromagnetische spoel en een beweegbare metalen slak, die een anker wordt genoemd. Wanneer de elektromagnetische spoel wordt bekrachtigd, genereert deze een magnetisch veld waardoor het anker beweegt. De beweging van het anker resulteert in de kracht waarmee een solenoïde een elektronisch relais kan activeren, een mechanische klep kan openen of ander soortgelijk werk kan doen. Solenoïden zijn te vinden in alles, van injectoren tot flipperkasten.
Er zijn drie hoofdtypen kracht die een solenoïde kan produceren wanneer deze wordt bekrachtigd, hoewel sommige solenoïden meer dan één functie vervullen. Duwkracht wordt bereikt wanneer een anker een duwstang dwingt om uit te schuiven en een last weg van de solenoïde te verplaatsen. Het tegenovergestelde daarvan is trekkracht, die wordt bereikt wanneer een anker zich terugtrekt en een lading naar binnen trekt. Houdkracht is het derde type, en het staat een magneet toe om elke beweging te weerstaan wanneer een externe belasting trekt of duwt.
Een aantal verschillende factoren kan bijdragen aan het niveau van kracht dat een solenoïde kan produceren. Het ontwerp van de elektromagnetische spoel is een primaire factor, want dat bepaalt de grootte van het elektromagnetische veld. In dezelfde geest kunnen de grootte van het anker en de hoeveelheid elektriciteit die wordt gebruikt om de spoel te bekrachtigen ook een effect hebben. Een andere belangrijke factor die inherent is aan het ontwerp van de solenoïde is de slaglengte, of hoe ver het armatuur moet bewegen. Om de hoogst mogelijke solenoïde kracht te bereiken, zijn solenoïden vaak ontworpen met de kortste haalbare slaglengte.
Het is ook mogelijk dat externe factoren, zoals temperatuur, de magneetkracht beïnvloeden. Hogere temperaturen worden meestal geassocieerd met een vermindering van de magneetkracht. Omdat solenoïde spoelen ook warm worden wanneer ze worden bekrachtigd, hebben de meeste eenheden een maximale stabiele temperatuur waarbij ze worden geclassificeerd. Die temperatuur houdt typisch zowel rekening met de omgevingstemperatuur als met de toename geassocieerd met een bekrachtigde spoel. Nadat die stabiele temperatuur is overschreden, kan de magneetkracht tot 65% afnemen.