O que é um solenóide AC?

Um solenoide CA é um dispositivo de comutação ou atuação eletromagnética projetado especificamente para funcionar com uma fonte de alimentação de corrente alternada (CA). Esses solenóides são, na maioria dos aspectos, fisicamente semelhantes aos seus equivalentes de corrente contínua (CC), exceto para classificações de corrente da bobina principal mais altas e a inclusão de uma bobina de sombreamento. As classificações de corrente mais altas das bobinas do solenóide CA são necessárias devido ao fato de que, para uma determinada tensão, os solenóides CA tendem a funcionar com correntes mais altas. A bobina de sombreamento serve para evitar o "ruído" causado pelo ponto de cruzamento de tensão zero no ciclo de corrente alternada.

Os solenóides são dispositivos eletromagnéticos simples usados ​​para fornecer comutação remota ou movimento de atuação para mecanismos secundários e consistem em uma bobina de fio enrolada em torno de um núcleo oco e isolado. Um êmbolo com mola é colocado com uma extremidade próxima à abertura do núcleo e conectado ao mecanismo secundário por meio de um elo na sua outra extremidade. Quando a bobina é energizada com uma corrente elétrica adequada, um forte campo magnético é gerado em torno dela. Essa força magnética atrai o êmbolo, fazendo com que ele se mova de maneira inteligente para o núcleo, contra a tensão da mola, acionando o mecanismo secundário no processo. Quando a corrente é cortada na bobina, a mola puxa o êmbolo de volta para sua posição neutra e redefine o solenóide.

O campo magnético que fornece a força necessária para fornecer o movimento de atuação está em fase com a corrente aplicada à bobina. Isso significa que existe em relação direta a essa corrente e, se a corrente diminuir, o mesmo ocorre com a força do campo e, consequentemente, a força da saída do solenóide. No caso de um solenóide CC, esse fenômeno não apresenta problemas, pois a corrente fornecida à bobina é de magnitude constante. O mesmo não pode ser dito do solenóide CA, no entanto, como a corrente alterna constantemente entre um pico de tensão positiva, passando de zero a um pico de tensão negativa. Esse ciclo ocorre entre 50 e 60 vezes por segundo na fonte de alimentação CA média.

Quando a tensão se aproxima do ponto zero, a força magnética se torna tão fraca que a mola do êmbolo o puxa para fora do núcleo momentaneamente até que a tensão passe novamente do ponto zero em direção ao valor de pico oposto. Isso faz com que o êmbolo salte ou "vibre" constantemente, pois é alternativamente liberado e reativado. Isso pode causar desgaste excessivo e superaquecimento do solenóide e, se continuar, pode causar a destruição final do solenóide. Para evitar essa vibração, um solenóide CA emprega uma bobina adicional conhecida como bobina de sombreamento.

Essa bobina cria um campo magnético que fica 90 graus fora de fase e um pouco mais fraco que o da bobina principal. Esse campo é forte o suficiente para manter o êmbolo no lugar, pois o campo principal enfraquece perto do ponto de voltagem zero, impedindo assim a vibração. Isso significa que um solenóide CA com classificação adequada pode ser usado em uma fonte CC, mas não o contrário. Deve-se tomar cuidado, no entanto, ao trocar os solenóides CA e CC, pois a bobina de um solenóide CA é geralmente classificada em uma corrente mais alta que uma bobina CC de tensão semelhante para lidar com as correntes CA tipicamente mais altas.