Un solenoide elettrico è un tipo di interruttore utilizzato per controllare un’ampia varietà di processi meccanici. È simile nella costruzione a un motore elettrico con l’eccezione che l’albero centrale metallico del solenoide viene spostato dentro e fuori dal suo involucro mediante l’applicazione di un campo magnetico che si crea quando l’energia elettrica viene applicata a un avvolgimento di rame che circonda albero. I tipi di solenoidi sono utilizzati nelle automobili per vari scopi, come le frizioni meccaniche per innestare un gruppo motorino di avviamento che ingrana con un volano, come controlli per i sistemi di valvole dell’aria e del vuoto e negli iniettori di carburante.
Le versioni in miniatura dei solenoidi sono integrate nei campanelli per attivare una piccola armatura che suona un campanello quando viene premuto il pulsante del campanello e in migliaia di altri sistemi di microcontrollo. Altre applicazioni precise includono i controlli flipper dei flipper e le serrature delle porte e i controlli per chiudere automaticamente alcune porte. I piccoli componenti del solenoide elettrico hanno pochissima forza che sono in grado di applicare, quindi di solito agiscono come un attuatore elettrico a solenoide che impegna sistemi meccanici più forti per chiudere le porte o spostare in altro modo oggetti pesanti.
Lo scopo di un solenoide elettrico è incentrato su qualsiasi esigenza di controllo meccanico rapido di un sistema attraverso l’applicazione di energia elettrica. Ciò gli conferisce una varietà di usi sia in macchinari pesanti che in circuiti elettromeccanici fini. Le parti di un solenoide sono essenzialmente semplici parti di elettromagnete costituite da un avvolgimento a bobina di rame che produce un campo magnetico quando viene applicata energia elettrica e un albero mobile centrale, solitamente realizzato in un metallo magnetico come acciaio o ferro. Attraverso il principio di induzione scoperto da Michael Faraday nel 1831, l’avvolgimento della bobina produce un campo magnetico che tira o spinge sull’albero. L’albero è solitamente caricato a molla per mantenerlo in una posizione di non contatto fino a quando non viene applicata l’alimentazione al solenoide elettrico e, una volta che ha svolto il suo lavoro di attuatore, gli viene tolta l’alimentazione e si ritira in posizione neutra in il montaggio meccanico.
Poiché l’utilizzo di un solenoide elettrico dipende interamente dall’applicazione, le dimensioni e le esigenze di alimentazione variano notevolmente. I solenoidi possono essere alimentati da corrente alternata (AC) o corrente continua (DC), poiché entrambi produrranno induzione in un avvolgimento del filo. I componenti meccanici che azionano l’albero sono generalmente indicati come gruppo di armatura e costituiscono le parti mobili nel solenoide elettrico. La corsa assiale è la distanza per cui l’albero si muoverà quando viene attivato e di solito varia da 0.022 a 0.1 pollici (da 0.559 a 2.54 millimetri). Le molle di ritorno fungono da mezzi meccanici per riportare il solenoide in posizione neutra e l’avvolgimento della bobina che circonda il gruppo dell’armatura è noto come gruppo dello statore.