¿Qué es un solenoide de CA?

Un solenoide de CA es un dispositivo de activación o conmutación electromagnética diseñado específicamente para funcionar con una fuente de alimentación de corriente alterna (CA). Estos solenoides son, en la mayoría de los aspectos, físicamente similares a sus contrapartes de corriente continua (CC), excepto por las clasificaciones de corriente de bobina principal más altas y la inclusión de una bobina de sombreado. Las clasificaciones de corriente más altas de las bobinas de solenoide de CA son necesarias debido al hecho de que, para cualquier voltaje dado, los solenoides de CA tienden a funcionar a corrientes más altas. La bobina de sombreado sirve para evitar la "vibración" causada por el punto de cruce de voltaje cero en el ciclo de CA.

Los solenoides son dispositivos electromagnéticos simples que se utilizan para suministrar movimiento de activación o conmutación remota para mecanismos secundarios, y consisten en una bobina de alambre enrollada alrededor de un núcleo hueco aislado. Se coloca un émbolo con resorte con un extremo cerca de la abertura del núcleo y conectado al mecanismo secundario a través de un enlace en el otro extremo. Cuando la bobina se energiza con una corriente eléctrica adecuada, se genera un fuerte campo magnético a su alrededor. Esta fuerza magnética atrae el émbolo, lo que hace que se mueva inteligentemente en el núcleo contra la tensión del resorte, accionando el mecanismo secundario en el proceso. Cuando la corriente se corta a la bobina, el resorte tira del émbolo a su posición neutral y restablece el solenoide.

El campo magnético que suministra la fuerza requerida para proporcionar el movimiento de actuación está en fase con la corriente aplicada a la bobina. Esto significa que existe en relación directa con esa corriente y, si la corriente se reduce, también lo hace la intensidad del campo y, en consecuencia, la intensidad de la salida del solenoide. En el caso de un solenoide de CC, este fenómeno no plantea problemas ya que la corriente suministrada a la bobina es de magnitud constante. Sin embargo, no se puede decir lo mismo del solenoide de CA, ya que la corriente cambia constantemente entre un voltaje positivo máximo, a través del voltaje cero a un voltaje negativo máximo. Este ciclo ocurre entre 50 y 60 veces por segundo en la fuente de alimentación de CA promedio.

Cuando el voltaje se acerca a su punto cero, la fuerza magnética se vuelve tan débil que el resorte del émbolo lo saca momentáneamente del núcleo hasta que el voltaje nuevamente sube más allá del punto cero hacia el valor máximo opuesto. Esto hace que el émbolo rebote constantemente o "vibre" cuando se suelta y se vuelve a enganchar alternativamente. Esto puede causar un desgaste excesivo y un sobrecalentamiento del solenoide y, si se deja que continúe, puede causar la destrucción final del solenoide. Para evitar esta vibración, un solenoide de CA emplea una bobina adicional conocida como bobina de sombreado.

Esta bobina crea un campo magnético que está desfasado 90 grados y es ligeramente más débil que el de la bobina principal. Este campo es lo suficientemente fuerte como para mantener el émbolo en su lugar ya que el campo principal se debilita cerca del punto de cero voltios, evitando así la vibración. Esto significa que se puede usar un solenoide de CA con una clasificación adecuada en un suministro de CC, pero no al revés. Sin embargo, se debe tener cuidado al cambiar los solenoides de CA y CC, ya que la bobina en un solenoide de CA generalmente está clasificada a una corriente más alta que una bobina de CC de voltaje similar para manejar las corrientes de CA típicamente más altas.