电磁阀

电子电路基础篇电磁阀

发布时间:2025/5/8 11:31:46   

电子电路是由各种电子器件组成的,因此学习电子电路时,必须要熟悉各种电子器件性能,今天就给大家讲解电磁阀,主要内容如下:

一.电磁阀的定义

二.电磁阀内部结构

三.电磁阀工作原理

四.电磁阀分类

五.电磁阀选型

六.注意事项

一.电磁阀的定义

电磁阀(Electromagneticvalve)是用电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种,不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用,最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。

二.电磁阀内部结构

电磁阀,有时也称作换向阀。它主要由线圈、阀芯和阀体组成。在线圈通电后,磁力作用于阀芯上并产生移动,在电磁力和弹簧力相互作用下,阀芯和阀体的相对位置发生变化从而改变阀体内流体的流通方向。

三.电磁阀工作原理

电磁阀由电磁线圈和阀体两部分组成,主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用,推动阀芯动作,实现流体的通断或换向。以两位五通电磁阀为例,其基本结构如下图所示。当电磁线圈不通电时,活动铁心在复位弹簧的作用力下维持初始状态,其流体方向为从下到上;当电磁线圈通电时,磁回路受激产生了电磁吸力,使活动铁芯受到吸引力并克服复位弹簧的力而向下移动,流体方向变成了从上到下;当线圈断电后,电磁吸力消失了,活动铁芯在弹簧的作用下又回复到原来的位置。其他类型电磁阀的工作原理基本类似。

四.电磁阀分类

1、电磁阀从原理上分为三大类:

1.1直动式电磁阀工作原理:通电时,电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,阀门关闭。工作特点:在真空、负压、零压时能正常工作,但通径一般不超过25mm。

1.2分布直动式电磁阀工作原理:它是一种直动和先导式相结合的原理,当入口与出口没有压差时,通电后,电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起,阀门打开。当入口与出口达到启动压差时,通电后,电磁力先导小阀,主阀下腔压力上升,上腔压力下降,从而利用压差把主阀向上推开;断电时,先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件,向下移动,使阀门关闭。工作特点:在零压差或真空、高压时亦能可*动作,但功率较大,要求必须水平安装。

1.3先导式电磁阀工作原理:通电时,电磁力把先导孔打开,上腔室压力迅速下降,在关闭件周围形成上低下高的压差,流体压力推动关闭件向上移动,阀门打开;断电时,弹簧力把先导孔关闭,入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差,流体压力推动关闭件向下移动,关闭阀门。工作特点:流体压力范围上限较高,可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。

2、电磁阀从阀结构和材料上的不同与原理上的区别,分为六个分支小类:

2.1直动膜片结构。

2.2分步直动膜片结构。

2.3先导膜片结构。

2.4直动活塞结构。

2.5分步直动活塞结构。

2.6先导活塞结构。

3、电磁阀按照功能分类:水用电磁阀、蒸汽电磁阀、制冷电磁阀、低温电磁阀、燃气电磁阀、消防电磁阀、氨用电磁阀、气体电磁阀、液体电磁阀、微型电磁阀、脉冲电磁阀、液压电磁阀常开电磁阀、油用电磁阀、直流电磁阀、高压电磁阀、防爆电磁阀等。

五.电磁阀选型

选型重点:电磁阀选型应该依次遵循安全性,可靠性,适用性,经济性四大原则和六个现场工况要求(即通径大小、介质种类、压力等级、电源电压、动作方式、特殊功能)。

选型依据:

1、根据管道参数选择电磁阀的:通径规格(即DN)、接口方式(连接方式)

(1)按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径(DN)尺寸;

(2)、接口方式,一般DN>50要选择法兰接口,DN=50则可根据用户需要自由选择螺纹式或者法兰式。

2、根据介质种类选择电磁阀的:阀体材质、密封材料、温度等。

(1)腐蚀性流体:阀体材质宜选用不锈钢或PTFE(聚四氟乙烯,俗称塑料王),并选配氟橡胶或PTFE密封材料;

(2)食用或超净流体:阀体材质宜选用卫生级不锈钢,并选配硅橡胶密封材料;

(3)高温流体:要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀,而且要选择活塞型原理结构的;

(4)流体状态:大至有气态,液态或混合状态,特别是口径大于25时一定要区分开来,因它与导孔参数有关;

(5)流体粘度:通常在50cSt以下可任意选择,若超过此值,则需选用高粘度电磁阀。

(6)流体清洁度:介质含少量微小杂质时可选膜片结构的,但也可在电磁阀前安装过滤器任选其它结构。

3、根据压力等级选择电磁阀的:原理结构类型

(1)当电磁阀需要长时间的启动,并且持续开启的时间大大超过关闭的时间,宜选用常开型。

(2)要是开和关频繁切换或开启的时间短或开、关的时间差不多时,则选常闭型。

(3)但是有些用于安全保护的工况,如炉窑火焰监测、燃气泄露报警、消防安全联动系统,则应该选择紧急切断电磁阀,而不宜选长期通电型(长期通电只是一个相对概念),更不能选常开式。

(4)自保持式电磁阀(也称:双稳态)是一种新型技术,它主要用于需要节约能源或低电压驱动的场合。

4、电源电压选择:尽量优先选择常用ACV,DC24V较为方便

5、根据工作时间长短或特殊需要来选择控制方式:常闭式、常开式、自保持、紧急切断式(手动复位)

(1)公称压力:这个参数与其它通用阀门的含义是一样的,是根据管道公称压力或使用压力的1.5倍来定;

(2)工作压差:是指电磁阀处于关闭或开启状态时,阀前端管路压力减去阀后端管路压力得到的数值;当无压差、低压差、真空时,必须选用直动式或分布直动式原理;当具备一定压差以上时各种原理结构形式均可选用;

6、根据环境要求选择辅助功能:防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水等。

(1)易燃、易爆环境:必须选用相应等级的防爆电磁阀;

(2)当管道介质有倒流现象时,可选择带止回功能电磁阀;

(3)当需要对电磁阀进行现场人工操作时,可选择带手动功能电磁阀;

(4)露天安装或粉尘多场合应选用防水,防尘品种(防护等级在IP45以上)。用于喷泉或水下管路则必须采用潜水电磁阀(防护等级在IP68以上)

六.注意事项 1.0适用性   管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。   流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。   电磁阀允许液体粘度一般在20CST以下,大于20CST应注明。   工作压差,管路最高压差在小于0.04MPa时应选用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直动式和分步直动式;最低工作压差大于0.04MPa时可选用先导式(压差式)电磁阀;最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力;一般电磁阀都是单向工作,因此要注意是否有反压差,如有安装止回阀。   流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器,一般电磁阀对介质要求清洁度要好。   注意流量孔径和接管口径;电磁阀一般只有开关两位控制;条件允许请安装旁路管,便于维修;有水锤现象时要定制电磁阀的开闭时间调节。   注意环境温度对电磁阀的影响   电源电流和消耗功率应根据输出容量选取,电源电压一般允许±10%左右,必须注意交流起动时VA值较高。

 2.0可靠性   电磁阀分为常闭和常开二种;一般选用常闭型,通电打开,断电关闭;但在开启时间很长关闭时很短时要选用常开型了。   寿命试验,工厂一般属于型式试验项目,确切地说我国还没有电磁阀的专业标准,因此选用电磁阀厂家时慎重。   动作时间很短频率较高时一般选取直动式,大口径选用快速系列。

3.0安全性   一般电磁阀不防水,在条件不允许时请选用防水型,工厂可以定做。   电磁阀的最高标定公称压力一定要超过管路内的最高压力,否则使用寿命会缩短或产生其它意外情况。   有腐蚀性液体的应选用全不锈钢型,强腐蚀性流体宜选用塑料王(SLF)电磁阀。   爆炸性环境必须选用相应的防爆产品。

4.0经济性   有很多电磁阀可以通用,但在能满足以上三点的基础上应选用最经济的产品



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