Un solénoïde électrique est un type de commutateur utilisé pour contrôler une grande variété de processus mécaniques. Sa construction est similaire à celle d’un moteur électrique à l’exception du fait que l’arbre central métallique du solénoïde est déplacé dans et hors de son boîtier par l’application d’un champ magnétique qui est créé lorsque l’alimentation électrique est appliquée à un enroulement en cuivre qui entoure le arbre. Les types de solénoïdes sont utilisés dans les automobiles à diverses fins, telles que les embrayages mécaniques pour engager un ensemble de démarreur qui engrène avec un volant d’inertie, comme commandes pour les systèmes de soupape à vide et à air, et dans les injecteurs de carburant.
Des versions miniatures de solénoïdes sont intégrées aux sonnettes pour engager une petite armature qui sonne lorsque le bouton de la sonnette est enfoncé, et dans des milliers d’autres systèmes de micro-contrôle. D’autres applications précises incluent les commandes de flipper de flipper et les serrures de porte et les commandes pour fermer certaines portes automatiquement. Les petits composants de solénoïde électrique ont très peu de force qu’ils sont capables d’appliquer, ils agissent donc généralement comme un actionneur de solénoïde électrique qui engage des systèmes mécaniques plus puissants pour fermer les portes ou déplacer des objets lourds.
Le but d’un solénoïde électrique est centré sur tout besoin de contrôle mécanique rapide d’un système par l’application d’énergie électrique. Cela lui confère une diversité d’utilisations aussi bien dans les machines lourdes que dans les circuits électromécaniques fins. Les pièces d’un solénoïde sont essentiellement de simples pièces d’électro-aimant constituées d’un enroulement de bobine de cuivre qui produit un champ magnétique lorsqu’une alimentation électrique lui est appliquée, et d’un arbre central mobile, généralement constitué d’un métal magnétique comme l’acier ou le fer. Grâce au principe d’induction découvert par Michael Faraday en 1831, le bobinage produit un champ magnétique qui tire ou pousse sur l’arbre. L’arbre est généralement à ressort pour le maintenir dans une position sans contact jusqu’à ce que l’alimentation soit appliquée au solénoïde électrique, et, une fois qu’il a fait son travail d’actionneur, l’alimentation lui est coupée et il se retire en position neutre dans l’ensemble mécanique.
Étant donné que l’utilisation d’un solénoïde électrique dépend entièrement de l’application, leur taille et leurs besoins en énergie varient considérablement. Les solénoïdes peuvent être alimentés en courant alternatif (AC) ou en courant continu (DC), car les deux produiront une induction dans un enroulement de fil. Les composants mécaniques qui actionnent l’arbre sont généralement appelés ensemble d’armature et constituent les pièces mobiles du solénoïde électrique. La course axiale est la distance sur laquelle l’arbre se déplacera lorsqu’il est activé, et se situe généralement entre 0.022 et 0.1 pouce (0.559 à 2.54 millimètres). Les ressorts de rappel agissent comme un moyen mécanique pour remettre le solénoïde en position neutre, et l’enroulement de la bobine qui entoure l’ensemble d’armature est connu sous le nom d’ensemble de stator.