كيف يختلف استهلاك الطاقة للملفات لصمامات الملف اللولبي خرطوشة عن طريق الجهد وحجم لفائف ، وما هو تأثير هذا على كفاءة الطاقة في النظام؟

تحتوي الملفات المصممة على الفولتية العليا على مقاومة داخلية أعلى بسبب لفائف الأسلاك الطويلة أو الأرق ، مما يؤدي إلى انخفاض السحب الحالي وتراكم الحرارة التدريجي. على العكس من ذلك ، تتطلب لفائف الجهد المنخفض (على سبيل المثال ، 12 VDC) المزيد من التيار لتوليد نفس قوة المجال المغناطيسي ، مما يؤدي إلى ارتفاع استهلاك الطاقة الفوري. يلعب حجم الملف أيضًا دورًا رئيسيًا: تتطلب لفائف أكبر ذات الطبقات المتعرجة أو سلك المقياس السميك بشكل طبيعي المزيد من الطاقة الكهربائية لتنظيف النواة بالكامل والحفاظ على كثافة التدفق المغناطيسي مع مرور الوقت. على سبيل المثال ، قد يستهلك ملف 12 فولت DC طاقة inrush 18-24W ، في حين أن مكافئ DC 24 فولت قد يستهلك 12W فقط لنفس التطبيق بسبب المقاومة العالية وتقليل التدفق الحالي.

تتكون الدورة التشغيلية لفائف الملف اللولبي من مرحلة inrush ومرحلة عقد. قوة inrush أعلى وتحدث في لحظة التشغيل ، في حين أن الاحتفاظ بالطاقة أقل ويمثل الطاقة اللازمة للحفاظ على الملف اللولبي في حالته المفعمة. ل لفائف لصمامات الملف اللولبي الخرطوشة ، غالبًا ما تكمل الملفات الأصغر حجماً وتستقر في وضع الحجز بسرعة أكبر ، مما يؤدي إلى استخدام الطاقة وجيزة ولكن مكثفة ، في حين أن الملفات الكبيرة قد تستغرق وقتًا أطول لتحقيق الاستقرار ولكن تعمل بشكل أكثر كفاءة مع مرور الوقت بسبب تبديد الحرارة بشكل أفضل. يتم تحسين الملفات المصممة للواجب المستمر (100 ٪ ED) لتقليل استهلاك الطاقة أثناء الاحتفاظ بالتيار من خلال الحد من القوة المغناطيسية ، وغالبًا من خلال تحسينات تصميم الدائرة مثل تعديل عرض النبض (PWM).

على مستوى النظام ، يعتمد إجمالي كفاءة الطاقة على عدد الصمامات في التشغيل ودورة العمل ومدة تنشيط الملف. في الأنظمة الهيدروليكية أو الهوائية عالية الكثافة حيث يتم تنشيط صمامات الملف اللولبي المتعدد في وقت واحد ، حتى الاختلافات الصغيرة في استهلاك الطاقة لكل لفائف يمكن أن تؤدي إلى سحب طاقة تراكمي كبير ، ومتطلبات زيادة في إمدادات الطاقة ، وارتفاع تكاليف التشغيل. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي استخدام 10 لفائف مصنفة عند 20 واط بدلاً من 10 واط إلى مضاعفة الحمل على مصدر الطاقة وزيادة الإخراج الحراري ، مما يتطلب حلول تبريد إضافية. يساهم استخدام الطاقة المفرط في تدهور أسرع لعزل الملف وقلق خدمة الخدمة إذا لم يتم إدارته بشكل صحيح.

يؤدي استهلاك الطاقة الأعلى إلى مزيد من توليد الحرارة الداخلية ، والتي يجب تبديدها لتجنب التدهور الحراري. هذا لا يؤثر فقط على كفاءة الطاقة ولكنه يؤثر أيضًا على طول عمر وسلامة المكون. قد تولد لفائف أكبر أو أقل كفاءة المزيد من الحرارة ، مما يتطلب استخدام أحواض الحرارة ، أو العبوات التي يتم التهوية ، أو تدهور الأداء في درجات الحرارة المحيطة العالية. تحاول تصميمات الملفات الحديثة تحسين تخطيط اللف وهندسة الدائرة المغناطيسية لتقليل خسائر I²R (مقاومة) وزيادة كفاءة تحويل الطاقة إلى الحد الأقصى ، وبالتالي تقليل تراكم الحرارة وتوسيع عمر التشغيل.

لتحقيق تصميمات النظام الموفرة للطاقة ، يختار المستخدمون ملفات استنادًا إلى توحيد الجهد ، وتصنيفات استهلاك الطاقة الأمثل ، وأداء الحرارة. يمكن تحديد متغيرات لفائف الطاقة المنخفضة أو الإغلاق لتقليل استخدام الطاقة في التطبيقات المنخفضة أو التي تعمل بالبطارية. في التطبيقات التي تتطلب أوقات تعليق ممتدة ، قد يختار المهندسون لفائف منخفضة الحدود مع دوائر الاقتصاد المتكاملة ، أو التصميمات المزدوجة التي تقلل التيار بعد التشغيل الأولي. اختيار متغير الجهد الصحيح (على سبيل المثال ، 24VDC مقابل 12VDC) تمشيا مع تصميم النظام يقلل من خسائر التحويل ويحسن أداء الطاقة الإجمالي.