بوبین پیچ | سیم پیچ

بوبین پیچ | سیم پیچ

ساده ترین و در عین حال جریان ساز ترین ماشین آلاتی که دنیای صنعت را تکان داده اند سیم پیچ ها و بوبین پیچ ها هستند. این ماشین آلات ساده، از موتورها گرفته تا ترانسفورماتور ها، کاربرد داشته و زندگی مدرن و صنعتی بشر را متحول ساخته اند. در واقع به جرئت می توان گفت قهرمانان گمنام صنایع، بوبین پیچ ها هستند. این قطعات، متشکل از سیم فلزی بلندی هستند که به شکل مارپیچ پیچیده می شوند.  و در زمانی که سیگنال جریان الکتریکی از آن عبور می کند، خط میدان الکترومغناظیسی -که یکی از نیروهای بنیادین جهان فیزیک است- ایجاد می گردد.

دستگاه های سیم پیچ و بوبین پیچ، به گونه ای طراحی شده اند که فرآیند سیم پیچی روی هسته را سرعت می بخشند. ماشین های سیم پیچ، قادرند تا سیم را روی هسته به صورت «خودکار» پیچیده و این پروسه دستی و زمان بر را در مدت زمانی کوتاه و بدون خطا طی کنند.

کاربرد بوبین در مهندسی و مکانیک

کاربرد بوبین در این است که به مکانیک ها و مهندسان امکان کنترل روی این فرآیند سیگنال الکتریکی را فراهم می آورد. هنگامی که جریان الکتریکی از یک سیم فلزی عبور می کند، میدان مغناطیسی یکنواخت، هسته فرومغناطیسی و انرژی مکانیکی تولید می کند.

ذرات باردار درون آن میدان مواد مغناطیسی به صورت دایره ای در اطراف سیم مذکور حرکت می کنند.
پیچیدن سیم باعث قوی تر شدن این میدان مغناطیسی می شود. طبیعی است که هر سیم پیچ برقی جدید که اضافه می شود، میدان مغناطیسی قدرتمندتر می شود.
نکته حائز اهمیت دیگری که باید به خاطر بسپارید این است که: میدان مغناطیسی بیشتر در فضای درون سیم پیچ ها متمرکز است تا در نواحی اطراف سیم.

بوبین و اسلایدهای الکتریکی

در بیشتر موارد، سیم های برقی به دور یک میله فلزی پیچیده می شوند. (کلمه «سلونوئید» نیز، مشتق شده از کلمه یونانی sōlēnoeidēs است که به معنای «لوله ای شکل» بودن است.) هنگامی که سیم برقی، جریان الکتریکی دریافت می کند، این قطعه فلز به سمت انتهای بوبین جذب شده و به سمت آن کشیده می شود. اما تاثیر این عمل بر روی بوبین موقتی است. جریان الکتریکی که توسط بوبین ایجاد شده است را قطع کنید و به عبارتی میدان مغناطیسی را از بین ببرید. سپس، به لطف وجود فنر، دستگاه شما باید به موقعیت اولیه خود بازگردد.

بوبین به ما امکان می دهد سیم ها را مغناطیسی کرده و یک میدان مغناطیسی ایجاد کنیم و سپس هر زمان که بخواهیم خاصیت مغناطیسی آن ها را بکاهیم یا از (تقریباً) بین ببریم. تمام این پروسه با فشردن یک دکمه یا زدن یک کلید می تواند انجام شود.

بوبین در چه صنایعی کاربرد دارد؟

همانطور که قبلاً گفتیم، خودروها از بوبین استفاده می کنند. چرخاندن کلید احتراق، انرژی الکتریکی را از باتری شما به بوبین استارت رله می کند. هنگامی که بوبین استارت فعال می شود، چندین اتفاق می افتد. مدار بین موتور استارت و باتری خودرو کامل می شود و چرخ دنده «پینیون» با دیسکی به نام «فلایویل» درگیر می شود. در حال حاضر، در عرض چند ثانیه، موتور ماشین شما که زمانی خاموش بود، کار کرده است.
شاید شما نیز چنین موقعیتی را تجربه کرده باشید که کلیداستارت را زده باشید اما موتور روشن نشده باشد. در عوض، صدای کلیک ناخوشایندی را شنیده باشید. در چنین موقعیتی، منبع مشکل ممکن است از باتری مرده ماشین یا دینام خراب باشد. یا شاید هم بوبین موتور استارت شما مقصر واقعی این مسئله است.
هر مکانیکی باید بتواند بوبین را آزمایش کند اگر یک تستر مدار برای تست قطع کننده مدار یا مولتی متر داشته باشد می تواند به راحتی این کار را انجام دهد. گاهی اوقات، قطعات نامبرده قابل تعمیر هستند. گاهی اوقات، هم نه! در این صورت، باید جایگزین شوند.
بسیاری از خودروها نیز، در قفل برقی درب خود از بوبین استفاده می کنند. در این جاست که بوبین های مختلف برای قفل کردن یا باز کردن دستگیره های درب با استفاده از همان اصولی که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم، وارد عمل می شوند. البته، این بدان معنا نیست که همه بوبین ها دارای ساختار یکسانی باشند.

انواع بوبین از هیدرولیک تا پنوماتیک

امروزه، انواع مختلفی از بوبین تولید می شود که برای هر کدام می توان نقاط ضعف و قوت متصور شد. یکی از صنایعی که از بوبین استفاده می کنند، کارخانه های تولید و تصفیه آب هستند. محصولی که آنان در حوزه خویش از آن استفاده می کنند، بوبین های هیدرولیک است. همانطور که از نام آن پیداست، بوبین هیدرولیک جریان آب و سایر مایعات را تنظیم می کند. بوبین پنوماتیکی نیز از سایر انواع آن است که گازهای موجود را به همان شیوه کنترل و تنظیم می کند.

برگردیم به پیک موتوری که پیتزای شما را در دست داشته و پشت در منتظر است. همه زنگ ها و آیفون ها از بوبین استفاده نمی کنند. طراحان جدیدتر آیفون ها تمایل دارند که استفاده از بوبین را به طور کامل کنار بگذارند. اما حتی در عصر طلایی دستگاه‌های «هوشمند»، بسیاری از آیفون ها هنوز از بوبین استفاده می‌کنند. بیایید فرض کنیم زنگ درب شما یکی از آنهاست. هنگامی که پیک موتوری دکمه را فشار داد، جریان برق را از طریق بوبین داخلی روانه کرد. در واقع، این عمل ساده یک میدان مغناطیسی ایجاد کرد، و یک هسته آهنی را به داخل سیم پیچ کشید. سپس فلز با زنگ کوچکی برخورد کرده و صدای «دینگ» را به گوش ما رساند. بدیهی است که پیک موتوری نمی توانست انگشت خود را برای همیشه روی دکمه نگه دارد. درست زمانی که دستش را از روی دکمه بر می دارد، میدان مغناطیسی ناپدید شده و یک فنر به آن هسته آهنی در جهت مخالف برخورد می کند. سپس فلز به زنگ دوم بر خورد می کند و صدای «دونگ!» را به گوش ما می رساند.

انواع دستگاه بوبین پیچ

دستگاه های بوبین پیچ بسته به کاربردی که دارند به انواع مختلفی تقسیم می شوند. از آن جمله می توان به: بوبین پیچ آنالوگ، بوبین پیچ نمراتوردار، بوبین پیچ دیجیتال و بوبین پیچ نیمه اتوماتیک اشاره کرد.
بوبین پیچ اتوماتیک آنیک دیوایس جهت تولید کویل‌هایی با تعداد پیچ های مشخص و دقت بالا بکار می رود. عملکرد دستگاه، به لطف یک موتور و سیستم کنترل الکترونیکی فراهم می گردد که خود، به شکل خودکار تعیین می نماید که چه میزان سرعتی باید برای پیچش سیم به دور بوبین به کار رود.