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솔레노이드 란?
솔레노이드
밸브(Solenoid valve)란?
1. Solenoid 의 기원
솔레노이드의 그 뜻은 원통형(管狀)으로 감은 전기 코일(Electrical coil)을
의미한다.
코일을 원형으로 감고 전류를 흘리면 원의
내측에 자기장(磁氣場-Magnetic field)이 생기는데 여기에 자성 물질(철 등)을 접근시키면
원의 중심부로 순간 이동하게 된다. 즉 코일에 전기 에너지를 인가 함으로서
기계 에너지 즉 왕복 운동에너지로 변환시키는 장치 즉, 코일과 자성물질(쇠 막대)를
합쳐서 솔레노이드 라고 한다.
위화 같은 원리로 자성의 극을 변환시켜
회전 운동을 발생시켜 역시 전기에너지를 기계에너지인 축의 회전 운동으로 변환시키는
장치를 합쳐 전기모터(Electric motor)라 하는 것과 같다.
2. 구조와 원리
2.1
솔레노이드의 구 조
솔레노이드는
대부분 코일(Coil)을 중심으로 자기력에 의해 움직이는 막대-
플런저(plunger)-와
코일을 보호하기 위하여 만든 외측의 케이스(case) 와 내측
코어(core)에
해당하는 연 자성 재료로 자기(磁氣) 장치가 만들어 진다.
2.2
솔레노이드의 원 리
코일
내의 중심 부근에서 자기장의 세기[H]는 솔레노이드의 반지름을 [r], 길이
를[L],
단위 길이당 감긴 회수를 [n], 전류를[I] 라 하면 MKSA 단위로
공식
: H＝nIL/2r2＋(L/2)2 이 된다.
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내부
코일에 전류가 인가되면 코일을 둘러싸고 있는
자기 회로에
자성이 발생되고 자기 회로의 자기장은 쇠 막대 (플런저)에 자기력(H)을
발생시켜 막대를 화살표 방향으로 순간 이동시키게 된다.
이때 쇠 막대와 코일을 합쳐서 솔레노이드 라 한다.
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3. 솔레노이드의
기능
이러한 순간 동작의 기계에너지의 그 제조 과정이
간단하고 경제성이 있어 급속히 다양한 용도로 개발이 되었다. 예로 일상생활 용품에서
가정용품,건축물,자동차, 사무용품 등 범위는 매우 넓다.
3.1.1
솔레노이드
밸브의 단면도는 다음과 같다.
파이롯트식
솔레노이드 밸브 단면도
3.1.2 솔레노이드 밸브 기능
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솔레노이드 액튜에이터의 용도가 많아지면서 그의 응용 제품이 활발하게 연구
개발되는 과정에서 나온 것이 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)이다.
초기에는
액튜에이터 와 밸브가 분리되도록 설계 제작되었으나 제품의 단순화를
위하여 밸브와 일체화 한 것이 즉 솔레노이드 밸브(전자 변)이다.
4. 솔레노이드의
발전 과정
솔레노이드 는 그 동안 만은 발전을 가져왔으나 원리는 불변이다.
단지 기계적인 구조를 변환시켜 직선
운동을 원호 운동 에너지로 만든
다든지
간접적인 방법으로 솔레노이드를 파이롯트 화하는 등 출력을
높이기
위한 노력의 결과로 만은 발전을 하여왔다.
필자
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