بوبین شیر برقی

در بسیاری از سامانه ‌های کنترلی صنعتی، وجود یک ابزار دقیق برای کنترل عبور یا قطع جریان سیالات، امری ضروری است.

شیرهای برقی (Solenoid Valves)  از جمله مهم ‌ترین تجهیزاتی هستند که این وظیفه را بر عهده دارند.

عامل اصلی عملکرد این شیرها، قطعه‌ ای به نام بوبین شیر برقی است که با ایجاد میدان مغناطیسی، مسیر عبور سیال را باز یا مسدود می ‌کند.

بوبین شیر برقی چیست؟

به زبان ساده، بوبین شیر برقی یک سیم‌ پیچ مسی یا آلومینیومی است که به صورت منظم به دور یک هسته ‌ی فلزی پیچیده شده.

با عبور جریان الکتریکی از سیم ‌پیچ، یک میدان مغناطیسی در اطراف هسته ایجاد می ‌شود و این میدان باعث حرکت مکانیزم داخلی شیر برقی شده و در نتیجه فرمان باز یا بسته شدن مسیر سیال صادر می ‌شود.

بوبین ‌ها بسته به نوع شیر برقی، سیال عبوری (هوا، آب، گاز یا روغن)، شرایط محیطی، و نیازهای عملکردی، در ابعاد و ولتاژهای مختلفی تولید می ‌شوند.

نقش بوبین در ساختار شیر برقی به قدری اساسی است که بدون آن، هیچ ‌گونه فرمان الکترومکانیکی قابل اجرا نخواهد بود.

در این مقاله، به طور جامع به بررسی ساختار بوبین شیر برقی، نحوه عملکرد آن، دسته ‌بندی‌ های مختلف، نکات فنی مهم در انتخاب و روش‌ های نگهداری آن خواهیم پرداخت.

ساختار بوبین شیر برقی

بوبین شیر برقی از چندین جزء اصلی تشکیل شده است که هر کدام نقش ویژه ‌ای در عملکرد صحیح این قطعه حیاتی ایفا می ‌کنند.

بسته به نوع شیر برقی و شرایط کاری ممکن است برخی ویژگی ‌های ساختاری بوبین ‌ها با یکدیگر متفاوت باشد، اما اصول کلی در همه مدل ‌ها یکسان است.

اجزای اصلی بوبین شیر برقی

سیم ‌پیچ (Coil Winding):

سیم ‌پیچ از رشته سیم ‌های مسی یا آلومینیومی با پوشش عایق ساخته شده و به طور منظم به دور هسته مرکزی پیچیده می ‌شود.

سیم ‌پیچ با عبور جریان الکتریکی از درون خود، میدان مغناطیسی لازم برای تحریک شیر برقی را ایجاد می ‌کند.

کیفیت سیم، تعداد دورها و نوع عایق ‌بندی تأثیر مستقیمی بر قدرت و دوام بوبین دارد.

هسته مرکزی (Core):

هسته ‌ی بوبین با مجموعه ‌ای از صفحات نازک فلزی (معمولا فولادی یا سیلیکونی) تشکیل شده است که به صورت لایه‌ ای روی هم قرار گرفته ‌اند.

این صفحات با توجه به نوع قرار گیری خود، مرکزی دایره ای را شکل می دهند که در مجموع یک شفت یکپارچه در بوبین تشکیل می شود.

شفت حاصل از ترکیب این صفحات، کانال عبور پلانجر شیر برقی است و نقش هدایت و تمرکز میدان مغناطیسی را بر عهده دارد.

قاب یا بدنه بوبین (Housing):

قاب بوبین بخش دیگری از این محصول است که معمولا از پلاستیک فشرده، رزین مقاوم در برابر حرارت یا ورقه های فلزی ساخته می‌ شود.

این پوشش، سیم‌ پیچ و اجزای داخلی را در برابر ضربه، رطوبت، گرد و غبار و عوامل محیطی محافظت می‌ کند.

شفت بوبین:

شفت بوبین، بخش مرکزی در ساختار این قطعه است که وظیفه هدایت صحیح میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم‌ پیچ را به عهده دارد.

این بخش به صورت یک مسیر استوانه‌ ای طراحی شده و به گونه‌ ای قرار می‌ گیرد که در راستای شفت شیر برقی باشد.

ویژگی‌ های فنی شفت بوبین

قطر شفت:

قطر شفت بوبین باید با قطر شفت شیر برقی و ابعاد محل نصب بوبین سازگار باشد و این تطابق به منظور ایجاد تحریک مغناطیسی موثر و نصب صحیح بوبین بر روی شیر ضروری است.

عدم تطابق بین شفت بوبین و شیر برقی می‌ تواند باعث اختلال در تحریک پلانجر، لق شدن بوبین یا کاهش عملکرد کلی سیستم شود.

نوع طراحی شفت:

در بسیاری از بوبین‌ ها، قطر شفت در ابتدا و انتها یکنواخت است، اما در برخی مدل‌ ها، طراحی به گونه‌ ای انجام شده که قطر ابتدا و انتهای شفت متفاوت است.

این ویژگی برای اطمینان از نصب دقیق و پایدار بوبین روی شیر در نظر گرفته شده است.

مثال:
بوبین شیر برقی پارکر لوسیفر DZ نمونه‌ ای از این طراحی خاص است که در آن قطر ابتدای شفت 14.5 میلیمتر و انتهای شفت 9.5 میلیمتر است که باعث تثبیت بهتر بوبین روی شیر می‌ شود.

ارتفاع شفت:

ارتفاع یا طول شفت بوبین مورد دیگریست که متناسب با طراحی شیر برقی انتخاب می‌ شود.

تطابق صحیح ارتفاع شفت باعث می‌ شود میدان مغناطیسی به درستی در ناحیه پلانجر شیر برقی متمرکز شود و عملکرد قطع و وصل سیال به صورت کامل انجام گیرد.

کانکتور یا اتصال الکتریکی (Electrical Connection):

بوبین‌ ها ممکن است دارای انواع مختلفی از روش‌ های اتصال برق باشند:

1- مدل سوکت‌ دار 

در این روش، بوبین دارای پایه‌ های اتصال (پین) است و سیم‌ های برق از طریق یک سوکت مجزا به بوبین متصل می‌شوند.

مشخصات فنی سوکت‌ های بوبین:

تعداد پین‌ ها:

دو پین (فاز و نول یا مثبت و منفی)

سه پین (فاز + نول + ارت)

ابعاد سوکت:

سوکت کوچک: برای بوبین‌های کوچک

سوکت بزرگ: برای بوبین‌های بزرگ‌ تر

نوع جریان:

سوکت مناسب برای برق AC یا DC (با توجه به نوع بوبین)

مدل‌ های موجود:

سوکت ساده: فقط اتصال برق

سوکت چراغدار: دارای چراغ LED برای نمایش روشن یا خاموش بودن بوبین

مزایای اتصال سوکت‌ دار:

نصب سریع و آسان

سهولت در تعویض و تعمیر

امکان کنترل آسان وضعیت بوبین در مدل‌ های چراغدار

2- مدل سیم‌ دار

در این مدل، سیم‌ های برق به صورت مستقیم از داخل بوبین خارج شده‌ اند و اتصال برق بدون نیاز به سوکت انجام می‌ شود.

ویژگی‌ های بوبین سیم‌ دار:

مناسب برای محیط‌ های مرطوب، پرگرد و غبار یا با دسترسی دشوار

طول سیم‌ ها می‌تواند کوتاه یا بلند باشد (بسته به نیاز پروژه)

مقاومت بیشتر در برابر عوامل محیطی

مزایای اتصال سیم‌ دار:

کاهش احتمال نفوذ آب و گرد و غبار به اتصالات

ساده‌ تر شدن سیم‌ کشی در فضاهای محدود یا خطرناک

دوام بیشتر در محیط‌ های صنعتی سخت

انتخاب بین بوبین سوکت‌ دار یا سیم‌ دار باید بر اساس شرایط کاری، فضای نصب، استانداردهای صنعتی و نیاز به نظارت یا تعمیرات انجام شود.

نحوه اتصال بوبین به شیر برقی:

نصب صحیح بوبین روی شیر برقی، یکی از عوامل کلیدی در تضمین عملکرد بی‌ نقص سیستم‌ های کنترلی است که بسته به طراحی شیر و بوبین، دو روش اصلی برای اتصال بوبین وجود دارد:

1-مدل مهره‌ ای (با قفل مهره‌ ای)

در این روش، بوبین پس از قرارگیری روی شفت شیر برقی، توسط یک مهره مخصوص یا پیچ قفل‌ کننده در محل خود ثابت می‌ شود.

ویژگی‌ های این روش:

بوبین به صورت مکانیکی به شفت فیکس می‌ شود.

لرزش و حرکت بوبین در هنگام برق‌ دار شدن به حداقل می‌ رسد.

اتصال ایمن و قابل اعتماد ایجاد می‌ شود.

برای محیط‌ های صنعتی با لرزش زیاد، گزینه مناسب‌ تری است.

2- مدل فشاری 

در این نوع اتصال، بوبین بدون نیاز به مهره یا پیچ، به سادگی با فشار دست روی شفت شیر قرار می‌ گیرد و فیکس می شود.

ویژگی‌ های این روش:

نصب سریع و آسان

عدم نیاز به ابزار اضافی

مناسب برای فضاهای فشرده یا شیرهای با طراحی خاص

مناسب برای سیستم‌ هایی با لرزش کم یا فشارهای کاری پایین‌ تر

نکته مهم: انتخاب روش نصب بوبین باید بر اساس نوع شیر برقی، شرایط محیطی، میزان لرزش سیستم و نیاز به ایمنی مکانیکی انجام شود.

مدل‌ های مختلف بوبین شیر برقی بر اساس کاربرد

1- بوبین‌ های مخصوص شیر برقی گاز

بوبین‌ های شیر گاز باید مقاومت بالایی در برابر دمای زیاد و نفوذ گاز داشته باشند.

این بوبین‌ ها در سیستم‌ های گرمایشی، مشعل‌ های صنعتی و خطوط گازرسانی استفاده می‌ شوند.

نمونه محصولات:

بوبین ماداس مدل BO-0375

کد فنی: BO-0375

مناسب برای مشعل‌ های گازسوز صنعتی، مقاوم در برابر شوک حرارتی و دمای بالا.

بوبین برهما مخصوص شیر گاز

کد فنی: بسته به مدل شیر (مثلا EG15، EG30 و…)

طراحی شده برای کنترل مشعل‌ های گازسوز با ایمنی و دوام بالا.

2- بوبین‌ های مخصوص شیر برقی پنوماتیک

این بوبین‌ ها برای کنترل جریان هوای فشرده در خطوط تولید، اتوماسیون صنعتی و سیستم‌ های پنوماتیک استفاده می‌ شوند.

آن‌ ها باید پاسخ سریع، دوام بالا و مقاومت مکانیکی خوبی داشته باشند.

نمونه محصولات:

بوبین BOSCH مخصوص پنوماتیک

کیفیت ساخت عالی، مناسب برای سیستم‌ های خودکار و خطوط تولید صنعتی.

بوبین SHAKO مخصوص شیر برقی پنوماتیک

طراحی اقتصادی با عملکرد پایدار برای مصارف عمومی صنعتی.

بوبین ROSS برای شیرهای پنوماتیکی

مقاوم در برابر شرایط محیطی سخت، ایده‌ آل برای محیط‌ های صنعتی سنگین.

…………………………………………

3- بوبین‌ های با حفاظت محیطی و توان صنعتی بالا

این گروه از بوبین‌ ها برای محیط‌ های صنعتی سخت، جایی که رطوبت، گرد و غبار یا تغییرات دمایی شدید وجود دارد، طراحی شده‌ اند.

همچنین دارای کلاس حفاظتی بالاتر مانند IP65 یا بیشتر هستند.

نمونه محصولات:

بوبین NORGEN مدل 33N

طراحی صنعتی با طول عمر بالا و مقاومت در برابر رطوبت و گرد و غبار.

بوبین CEME مدل B4

ابعاد فشرده با توان مغناطیسی بالا، مناسب برای سیستم‌ های سبک و نیمه‌ سنگین.

بوبین CEME مدل B6

قدرت بالاتر برای سیستم‌ های نیازمند تحریک قوی‌ تر در شرایط صنعتی.

4- بوبین‌ های مخصوص ولوهای پالس

این بوبین‌ ها برای کنترل پالس ولوها در سیستم‌ های فیلتر هوا، سیستم‌ های دمنده صنعتی یا کیسه‌ های جت پالس استفاده می‌ شوند.

نمونه محصول:

بوبین ASCO مدل 400425 مخصوص ولو پالس

طراحی شده برای تحریک دقیق و سریع ولوهای پالس صنعتی، مقاوم در برابر نوسانات برق.

5- بوبین‌ های ضد انفجار

در محیط‌ هایی که خطر وجود گازهای قابل اشتعال یا گرد و غبار انفجاری وجود دارد، استفاده از بوبین‌ های ضد انفجار الزامی است.

این بوبین‌ ها دارای بدنه مقاوم در برابر شعله و استانداردهای بین‌ المللی ایمنی مانند ATEX هستند.

نمونه محصول:

بوبین NORGEN مدل EX Coil

دارای تاییدیه‌ های ضد انفجار، مناسب برای معادن، پالایشگاه‌ ها و صنایع پتروشیمی.

6- بوبین‌ های استاندارد صنعتی و عمومی

این بوبین‌ ها برای کاربردهای عمومی صنعتی طراحی شده‌ اند، جایی که نیاز به عملکرد پایدار، قیمت مناسب و دسترسی آسان وجود دارد.

نمونه محصولات:

بوبین Danfoss Type BE

کیفیت ساخت عالی، مناسب برای انواع شیرهای برقی صنعتی و تجاری.

بوبین Danfoss مدل 042N0840

عملکرد پایدار و قابل اطمینان در شرایط عادی صنعتی.

7- کویل و سوکت‌ های جانبی

برای اتصال آسان و استاندارد بوبین‌ ها به برق، سوکت‌ های استاندارد صنعتی مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

این تجهیزات باعث سهولت نصب، ایمنی بیشتر و امکان تعویض سریع می‌ شوند.

نمونه محصول:

سوکت استاندارد

مناسب برای انواع بوبین‌ های استاندارد، دارای کیفیت ساخت صنعتی.

نکته مهم:

هر بوبین باید متناسب با نوع کاربرد، ولتاژ مورد نیاز، ابعاد شفت، دمای کاری و شرایط محیطی انتخاب شود تا بالاترین راندمان و طول عمر را داشته باشد.

نکات مهم در انتخاب بوبین شیر برقی

انتخاب صحیح بوبین برای شیر برقی، تأثیر مستقیمی بر عملکرد، دوام و ایمنی کل سیستم خواهد داشت.

در این بخش، مهم‌ ترین فاکتورهایی که باید هنگام خرید بوبین در نظر بگیرید را بررسی می‌ کنیم:

1- تطابق ولتاژ کاری

یکی از حیاتی‌ ترین نکات، انتخاب بوبینی با ولتاژ سازگار با سیستم است.

بوبین‌ ها معمولا در ولتاژهای مختلف عرضه می‌ شوند:

DC: مثل 12VDC، 24VDC (مناسب برای سیستم‌ های حساس یا کنترل PLC)

AC: مثل 110VAC، 220VAC (مناسب برای سیستم‌ های صنعتی عمومی)

عدم تطابق ولتاژ می‌ تواند باعث سوختن بوبین یا اختلال در عملکرد شود.

2- توان مصرفی بوبین

توان مصرفی بوبین (مثلا 6W، 8W، 15W) تعیین‌ کننده میزان برق مصرفی و میزان گرمای تولید شده در حین کار است.

بوبین‌ های با توان پایین مناسب برای کار مداوم طولانی‌ تر هستند.

بوبین‌ های توان بالاتر، تحریک قوی‌ تری ایجاد می‌ کنند اما ممکن است زودتر داغ شوند.

3- ابعاد فیزیکی و قطر شفت

برای اینکه بوبین به طور دقیق روی شیر برقی نصب شود باید به موارد زیر توجه کنید:

قطر داخلی شفت بوبین

طول شفت

نوع قرارگیری و فیکس شدن (فشاری یا مهره‌ ای)

انتخاب نادرست سایز، باعث لق شدن یا عملکرد ناقص بوبین می‌ شود.

4- نوع اتصال الکتریکی

بوبین‌ ها معمولا به یکی از این روش‌ ها به برق وصل می‌ شوند:

سوکت: نصب سریع و تعویض آسان

سیم‌ دار: مقاوم‌ تر در برابر رطوبت و گرد و غبار

بسته به شرایط محیطی و نیاز به سرویس‌ دهی سریع، اتصال مناسب را انتخاب کنید.

5- کلاس حفاظتی

کلاس حفاظتی مشخص می‌ کند که بوبین در برابر گرد و غبار و آب چقدر مقاوم است:

IP65: مقاوم در برابر گرد و غبار و پاشش آب (استاندارد صنعتی)

IP67: مقاوم در برابر غوطه‌ وری موقت در آب (مناسب برای محیط‌ های خیلی سخت)

اگر بوبین در فضای باز یا محیط‌ های مرطوب کار می‌کند، حداقل IP65 توصیه می‌ شود.

6- دمای کاری قابل تحمل

محدوده دمای کاری بوبین باید با شرایط محیطی پروژه هماهنگ باشد:

اکثر بوبین‌ های صنعتی در بازه -20 تا +80 درجه سانتیگراد کار می‌ کنند.

برای محیط‌ های گرم‌ تر یا سردتر، بوبین‌ های ویژه باید انتخاب شود.

7- نیاز به بوبین ضد انفجار (Explosion Proof)

اگر پروژه در محیط‌ های پرخطر مثل پالایشگاه‌ ها، معادن یا کارخانجات شیمیایی اجرا می‌ شود،
باید از بوبین‌ های دارای استاندارد ضد انفجار مثل ATEX یا IECEx استفاده شود.

جمع‌ بندی

بوبین شیر برقی پنوماتیک، به عنوان قلب تپنده سیستم‌ های کنترلی صنعتی، نقشی حیاتی در عملکرد صحیح شیرهای برقی ایفا می‌ کند.

انتخاب بوبین مناسب با توجه به ولتاژ، ابعاد، کلاس حفاظتی، شرایط محیطی و برند معتبر، تضمین‌ کننده دوام بالاتر، بهره‌ وری بیشتر و ایمنی بالاتر سیستم خواهد بود.

در این مقاله تلاش کردیم تا با معرفی دقیق انواع بوبین‌ های پنوماتیکی، نکات مهم انتخاب و معرفی مدل‌ های معتبر موجود در بازار، راهنمای کاملی برای شما ارائه دهیم.

چرا انتخاب درست بوبین شیر برقی اهمیت دارد؟

یک بوبین مناسب می‌ تواند:

از خرابی‌ های ناگهانی سیستم جلوگیری کند.

طول عمر شیر برقی را چند برابر کند.

هزینه‌ های تعمیر و نگهداری را کاهش دهد.

ایمنی تجهیزات را به طور چشمگیری افزایش دهد.

پیشنهاد ویژه برای شما

اگر به دنبال خرید بوبین شیر برقی با کیفیت، ضمانت اصالت کالا و مشاوره تخصصی رایگان هستید،
می‌ توانید محصولات متنوع ما را در فروشگاه علی صنعت مشاهده کنید.

کارشناسان ما آماده‌ اند تا شما را در انتخاب بهترین بوبین متناسب با نیازتان راهنمایی کنند.