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電磁閥工作原理

更新時間:2025-06-28      點擊次數(shù):402

電磁閥(Solenoid Valve)由電磁線圈跟直通或多通閥組合使用

,可分常開常閉兩種,通過AC220V或DC24電源控制開關(guān)或切換介質(zhì)流動方向,是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件,電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性
,可靠性,適用性
,經(jīng)濟(jì)性四大原則。

電磁閥工作原理

直動式電磁閥原理:通電時

,電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起
,閥門打開;斷電時
,電磁力消失
,彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上,閥門關(guān)閉

分步直動式電磁閥原理:它是一種直動和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理

,當(dāng)入口與出口沒有壓差時,通電后
,電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起
,閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動壓差時
,通電后
,電磁力先導(dǎo)小閥,主閥下腔壓力上升
,上腔壓力下降
,從而利用壓差把主閥向上推開
;斷電時,先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件
,向下移動
,使閥門關(guān)閉。

先導(dǎo)式電磁閥原理:通電時

,電磁力把先導(dǎo)孔打開
,上腔室壓力迅速下降,在關(guān) 閉件周圍形成上低下高的壓差
,流體壓力推動關(guān)閉件向上移動
,閥門打開;斷電時
,彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉
,入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差,流體壓力推動關(guān)閉件向下移動
,關(guān)閉閥門

電磁閥結(jié)構(gòu)原理

1、外漏堵絕

,內(nèi)漏易控
,使用安全

內(nèi)外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出

,由電動
、氣動、液動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯的轉(zhuǎn)動或移動
。這都要解決長期動作閥桿動密封的外泄漏難題
;唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在電動調(diào)節(jié)閥隔磁套管內(nèi)的鐵芯完成,不存在動密封
,所以外漏易堵絕
。電動閥力矩控制不易,容易產(chǎn)生內(nèi)漏
,甚至拉斷閥桿頭部
;電磁閥的結(jié)構(gòu)型式容易控制內(nèi)泄漏,直至降為零
。所以
,電磁閥使用特別安全,尤其適用于腐蝕性
、有毒或高低溫的介質(zhì)

2、系統(tǒng)簡單

,便接電腦

電磁閥本身結(jié)構(gòu)簡單

,價格也低
,比起調(diào)節(jié)閥等其它種類執(zhí)行器易于安裝維護(hù)。更顯著的是所組成的自控系統(tǒng)簡單得多
,價格要低得多
。由于電磁閥是開關(guān)信號控制,與工控計算機(jī)連接十分方便
。在當(dāng)今電腦普及
,價格大幅下降的時代,電磁閥的優(yōu)勢就更加明顯

3

、動作快遞,功率微小
,外形輕巧

電磁閥響應(yīng)時間可以短至幾個毫秒

,即使是先導(dǎo)式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內(nèi)。由于自成回路
,比之其它自控閥反應(yīng)更靈敏
。設(shè)計得當(dāng)?shù)碾姶砰y線圈功率消耗很低,屬節(jié)能產(chǎn)品
;還可做到只需觸發(fā)動作
,自動保持閥位,平時一點也不耗電
。電磁閥外形尺寸小
,既節(jié)省空間,又輕巧美觀

4

、調(diào)節(jié)精度受限,適用介質(zhì)受限

電磁閥通常只有開關(guān)兩種狀態(tài)

,閥芯只能處于兩個極限位置
,不能連續(xù)調(diào)節(jié)
,所以調(diào)節(jié)精度還受到一定限制

電磁閥對介質(zhì)潔凈度有較高要求,含顆粒狀的介質(zhì)不能適用

,如屬雜質(zhì)須先濾去
。另外,粘稠狀介質(zhì)不能適用
,而且
,特定的產(chǎn)品適用的介質(zhì)粘度范圍相對較窄。

5

、型號多樣
,用途廣泛

電磁閥雖有先天不足

,優(yōu)點仍十分突出,所以就設(shè)計成多種多樣的產(chǎn)品
,滿足各種不同的需求
,用途極為廣泛。電磁閥技術(shù)的進(jìn)步也都是圍繞著如何克服先天不足
,如何更好地發(fā)揮固有優(yōu)勢而展開

電磁閥選型原理

電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性,可靠性

,適用性
,經(jīng)濟(jì)性四大原 則,其次是根據(jù)六個方面的現(xiàn)場工況(即管道參數(shù)
、流體參數(shù)
、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)
、動作方式
、特殊要求進(jìn)行選擇)。

選型依據(jù):

1

、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的:通徑規(guī)格(即DN)
、接口方式

1)按照現(xiàn)場管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑(DN)尺寸;

2)接口方式

,一般>DN50要選擇法蘭接口
,≤DN50則可根據(jù)用戶需要自由選擇。

2

、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的:材質(zhì)
、溫度組

1)腐蝕性流體:宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼;食用超凈流體:宜選用食品級不銹鋼材質(zhì)電磁閥

2)高溫流體:要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥

,而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類型的;

3)流體狀態(tài):大至有氣態(tài)

,液態(tài)或混合狀態(tài)
,特別是口徑大于DN25時一定要區(qū)分開來;

4)流體粘度:通常在50cSt以下可任意選擇

,若超過此值
,則要選用高粘度電磁閥。

3

、根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的:原理和結(jié)構(gòu)品種

1)公稱壓力:這個參數(shù)與其它通用閥門的含義是一樣的

,是根據(jù)管道公稱壓力來定;

2)工作壓力:如果工作壓力低則必須選用直動或分步直動式原理

;工作壓差在0.04Mpa以上時直動式
、分步直動式
、先導(dǎo)式均可選用。

4

、電氣選擇:電壓規(guī)格應(yīng)盡量優(yōu)先選用AC220V
、DC24較為方便。

5

、根據(jù)持續(xù)工作時間長短來選擇:常閉
、常開、或可持續(xù)通電

1)當(dāng)電磁閥需要長時間開啟

,并且持續(xù)的時間多于關(guān)閉的時間應(yīng)選 用常開型

2)要是開啟的時間短或開和關(guān)的時間不多時,則選常閉型

3)但是有些用于安全保護(hù)的工況

,如爐、窯火焰監(jiān)測
,則不能選常開的
,應(yīng)選可長期通電型。

6

、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能:防爆
、止回、手動
、防水霧
、水淋、潛水

選型原則

安全性:

1

、腐蝕性介質(zhì):宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼;對于強(qiáng)腐蝕的介 質(zhì)必須選用隔離膜片式
。中性介質(zhì)
,也宜選用銅合金為閥殼材料的電磁閥,否則
,閥殼中常有銹屑脫落
,尤其是動作不頻繁的場合。氨用閥則不能采用銅材

2

、爆炸性環(huán)境:必須選用相應(yīng)防爆等級產(chǎn)品
,露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防水
,防塵品種。

3

、電磁閥公稱壓力應(yīng)超過管內(nèi)最高工作壓力

適用性:

1

、介質(zhì)特性

1)質(zhì)氣,液態(tài)或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥

2)介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品

,否則線圈會燒掉,密封件老化
,嚴(yán)重影響使用壽命

3)介質(zhì)粘度,通常在50cSt以下

。若超過此值
,通徑大于15mm時,用多功能電磁閥
;通徑小于15mm時
,用高粘度電磁閥。

4)介質(zhì)清潔度不高時都應(yīng)在電磁閥前配裝反沖過濾閥

,壓力低時
,可選用直動膜片式電磁閥;

5)介質(zhì)若是定向流通

,且不允許倒流
,需用雙向流通;

6)介質(zhì)溫度應(yīng)選在電磁閥允許范圍之內(nèi)

2

、管道參數(shù)

1)根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號;

2)根據(jù)流量和閥門Kv值選定公稱通徑

,也可選同管道內(nèi)徑

3)工作壓差:工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導(dǎo)式;工作壓差接近或小于零的必須選用直動式或分步直接式

3

、環(huán)境條件

1)環(huán)境的最高和溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi);

2)環(huán)境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合

,應(yīng)選防水電磁閥

3)環(huán)境中經(jīng)常有振動,顛簸和沖擊等場合應(yīng)選特殊品種

,例如船用電磁閥

4)在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕型;

5)環(huán)境空間若受限制

,需選用多功能電磁閥
,因其省去了旁路及三只手動閥且便于在線維修。

4、電源條件

1)根據(jù)供電電源種類

,分別選用交流和直流電磁閥
。一般來說交流電源取用方便;

2)電壓規(guī)格用盡量優(yōu)先選用AC220V.DC24V

3)電源電壓波動通常交流選用+%10%.-15%

,直流允許±%10左右,如若超差
,須采取穩(wěn)壓措施

4)應(yīng)根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動時VA值較高

,在容量不足時應(yīng)優(yōu)先選用間接導(dǎo)式電磁閥

5.控制精度

1)普通電磁閥只有開、關(guān)兩個位置

,在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)時需選用多位電磁閥

2)動作時間:指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間;

3)泄漏量:樣本上給出的泄漏量數(shù)值為常用經(jīng)濟(jì)等級

可靠性:

1

、工作壽命,此項不列入出廠試驗項目
,屬于型式試驗項目
。為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的產(chǎn)品。

2

、工作制式:分長期工作制
,反復(fù)短時工作制和短時工作制三種。對于長時間閥門開通只有短時關(guān)閉的情況
,則宜選用常開電磁閥

3、工作頻率:動作頻率要求高時

,結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選直動式電磁閥
,電源聽優(yōu)選交流。

4

、動作可靠性

嚴(yán)格地來說此項試驗尚未正式列入中國電磁閥專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

,為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的產(chǎn)品。有些場合動作次數(shù)并不多
,但對可靠性要求卻很高
,如消防、緊急保護(hù)等
,切不可掉以輕心
。特別重要的
,還應(yīng)采取兩只連用雙保險。

經(jīng)濟(jì)性:

它選用的尺度之一

,但必須是在安全、適用
、可靠的基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)

經(jīng)濟(jì)性不單是產(chǎn)品的售價,更要優(yōu)先考慮其功能和質(zhì)量以及安裝維修及其它附件所需用費用

更重要的是

,一只電磁閥在整個自控系統(tǒng)中在整個自控系統(tǒng)中乃至生產(chǎn)線中所占成本微乎其微,如果貪圖小便宜錯選而造成損害群是巨大的


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