Controlar la potencia de un solenoide

Estoy tratando de controlar la fuerza de un solenoide. Mi sistema actual tiene un banco de capacitores conectados a un relé. Para controlar la fuerza (cuán fuerte estoy tratando de golpear el objeto) estoy aumentando o disminuyendo el tiempo que el relé está encendido. El problema es que esto funciona pero golpea con demasiada fuerza o con demasiada fuerza. Puedo encender el relé durante 5 ms o más. Si trato de encenderlo durante 1 ms, ni siquiera responde. (Estoy usando un relé mecánico).

Me gustaría tener más control sobre la cantidad de energía que descargo para poder controlar qué tan fuerte/suave se mueve el solenoide (digamos descargar solo el 10 por ciento de la energía total almacenada para que golpee más lento). Mientras buscaba, descubrí los relés de estado sólido que, según Wikipedia, se pueden encender y apagar mucho más rápido que los relés mecánicos (del orden de microsegundos a milisegundos).

Entonces mi pregunta es ¿estoy en el camino correcto? o hay algo mejor para lograr lo que estoy tratando de lograr?

Vea si PWM (modulación de ancho de pulso) se ajusta a su propósito. Eso puede darle más control. Como se usa con motores de corriente continua.
¿Está tratando de controlar la fuerza en la armadura del solenoide en sí o la fuerza en algo que está golpeando con una armadura en movimiento (es decir, impulsada por inercia)?
@HikeOnPast: último, fuerza aplicada al objeto que estoy golpeando.
No necesita PWM, solo necesita un control de mayor resolución durante el tiempo que el solenoide está encendido. Considere el uso de un FET o BJT (transistor) en lugar de un relé.
¿Ha considerado reducir el voltaje al que se carga el banco de tapas?
¿Cuánta corriente? ¿Qué voltaje?
¿Puedes contarnos un poco más sobre la situación? Es posible que sea mejor usar un actuador de bobina de voz que un solenoide

Respuestas (2)

Sin conocer la corriente y el voltaje, solo se pueden dar consejos generales. Yo haría una de dos cosas:

  1. Mantenga el relé mecánico y ajuste la potencia del solenoide según el voltaje al que se cargan los condensadores. Un relé mecánico simplemente no es apropiado para el tipo de temporización que desea. No obtendrá lo que desea si intenta modular el tiempo de activación de un relé mecánico.

  2. Cargue completamente los capacitores como ahora y use un interruptor de estado sólido. Un NPN o NFET de lado bajo sería el más fácil de controlar. No usaría un relé de estado sólido directamente. Estos son lentos y pueden tener una caída de voltaje significativa. Si necesita aislar el interruptor, aísle algún circuito de control con él que luego cambie el transistor desnudo.

Definitivamente estará más adelantado si usa un dispositivo de estado sólido para controlar el solenoide. No necesita un relé de estado sólido per se, solo un transistor de potencia (y un diodo de protección; busque artículos sobre cómo controlar un solenoide con un transistor).

Dicho esto, sugiero que hay un par de cuestiones en las que pensar:

  1. Este es un dispositivo mecánico con cierto impulso que superar, un período de tiempo en el que la armadura debe acelerarse desde un estado estacionario inicial hasta cualquier velocidad que alcance antes del impacto.

  2. La bobina del solenoide actúa como una inductancia y solo aumentará gradualmente el flujo de corriente en respuesta al encendido del voltaje de entrada.

Ambos fenómenos no son lineales (de hecho, exponenciales), por lo que sospecho que ambos frustrarán sus intentos de controlar la fuerza del solenoide con mucha precisión simplemente controlando la longitud de pulsos muy cortos. Estoy de acuerdo con otros comentaristas en que es mucho mejor controlar el voltaje al que se cargan las tapas y luego usar una longitud de pulso estándar para aplicar ese voltaje. (O al menos pulsos más largos que podrían tener efectos más graduales cuando se ajustan).

Además, o alternativamente, tal vez considere varios interruptores de transistor, cada uno con diferentes resistencias en serie, para que su controlador pueda seleccionar diferentes corrientes máximas para entregar.