Полезные статьи » Принцип работы электромагнитного клапана
Администратор
15 октября 2022 3273
Вне зависимости от того, что является запорной частью клапана, мембрана или поршень механизм работы у клапанов делится на два типа:
- Прямого действия
- Пилотного действия
Для лучшего понимания принципа работы рассмотрим устройство клапана.
Возьмём клапан прямого действия SMART SM55633 и рассмотрим его устройство.
Клапан состоит из следующих элементов:
- Корпус
- Мембрана
- Электромагнитная катушка (на неё подаётся напряжение)
- Плунжер (парамагнетик, находится внутри штока)
- Шток (на него надевается катушка)
- Пружина (соединяет мембрану и плунжер)
Для удобства будем считать, что рабочая среда (допустим, вода), идёт слева направо на нашем рисунке.
До подачи напряжения на катушку вода не может пройти, так как ей мешает мембрана. При подаче напряжения на катушку происходит следующее:
- Создаётся магнитное поле катушки
- Внутри штока, под действием магнитного поля, плунжер поднимается вверх
- Плунжер у нас соединён с мембраной при помощи пружины и поэтому мембрана так же поднимается вверх.
Если напряжение на катушке убираем, то плунжер опускается и за ним опускается мембрана, надёжно закрывая клапан.
То есть, в случае клапана прямого действия, у нас происходит поднятие мембраны за счёт силы магнитного поля, без какой-либо дополнительной помощи.
Теперь рассмотрим клапан пилотного действия на примере SMART SG55324.
Видно, что конструкции двух видов электромагнитных клапанов отличаются друг от друга. Ключевое отличие — пилотный канал. Именно на него идёт воздействие плунжера и там находится своё уплотнение. То есть, по сути у нас есть две мембраны: основная — клапана и дополнительная — пилотного канала.
Когда на катушке нет напряжения, то вода протекает через узкий пилотный канал в пространство над мембраной. Давление над мембраной равно давлению под мембраной, пилотный канал закрыт своим уплотнением, клапан находится в закрытом положении.
При подаче напряжения на катушку:
- Создаётся магнитное поле катушки
- Внутри штока, под действием магнитного поля, плунжер поднимается вверх и поднимает уплотнение, находящиеся в пилотном канале, благодаря чему, вода из подмембранного пространства выливается.
- Из-за того, что есть разница давлений снизу и сверху мембраны, то мембрану засасывает наверх (в область меньшего давления), клапан открывается.
А когда напряжение на катушку убираем, то:
- Уплотнение пилотного канала закрывается
- Вода начинает затекать в надмембранное пространство
- Давление сверху и снизу мембраны клапана выравнивается
- Клапан закрывается
И как бонус картинка для нормально-открытого клапана пилотного действия:
Без напряжения вода везде (в том числе и в пилотном канале), подаётся напряжение, пилотный канал перекрывается, мембрана под воздействием пружины опускается.
Электромагнитный клапан: виды, назначение и принцип работы
Электромагнитные клапаны относятся к современному виду запорной арматуры, которая устанавливается на отопительных системах, трубопроводах горячего и холодного водоснабжения, мелиорации, технических трубопроводах промышленных предприятий.
Классификация электромагнитных клапанов
По основным рабочим положениям:
- НЗ — нормально закрытый клапан.
- НО — нормально открытый клапан.
- БС — бистабильный (импульсный) клапан. Положения «Открыто» и «Закрыто» контролируются управляющим импульсом.
По принципу действия:
- Электроклапаны прямого действия — срабатывают при нулевом перепаде давления.
- Электроклапаны пилотного действия — срабатывают только при минимальном перепаде давления.
Уплотнения и мембраны:
- EPDM (t -40…+140 °С). Относится к недорогим, химически устойчивым и износостойким эластичным полимерам. Обладает стойкостью к кислотным и щелочным средам, солевым растворам, окислителям, нейтральным газам.
Не используется с такими рабочими средами, как бензин, бензол и углеводороды.
- NBR(t -30 …+100 °С). Материал стойкий к бензину, минеральному маслу, дизельному топливу, растворам щелочей, дизельному топливу, неорганическим кислотам, пропану, бутану и воде. Неустойчив к бензолу, окислителям и ультрафиолету.
- FKM (t -30…+150 °С). Фторкаучук устойчив к кислотам и щелочам, нефтепродуктам, топливу, углеводородам, спиртам, пару низкого давления. Использование с эфирами и органическими кислотами приводит синтетический полимер к разрушению.
- PTFE (t -50…+200 °С). Фторполимеры устойчивы к кислотам и их смесям высокой концентрации, щелочам, растворителям, агрессивным газам, углеводородам, воздуху, воде, пару. Неустойчив к трифториду хлора и жидким щелочным металлам.
Как работает электромагнитный клапан
Пилотный электроклапан. Принцип работы непрямого электроклапана основан на пилотном канале. В статичном положении устройство закрыто. Мембрана или поршень (в зависимости от типа электромагнитного клапана) плотно прижимается к седлу под действием давления рабочего потока и силы пружины. Пилотный канал закрывается подпружиненным плунжером.
Когда на соленоид подается напряжение, плунжер поднимается и открывает пилотный канал. Так как пилотный канал больше перепускного по диаметру, давление над мембраной снижается. Разница давлений приводит к поднятию вверх диафрагмы или поршня, и клапан открывается. Электроклапан остается в положении «Открыто», пока электромагнитная катушка остается под напряжением и соблюдается перепад давления в системе.
Электромагнитный клапан прямого действия. Запорным органом выступает эластичная мембрана с жестким металлическим кольцом, либо поршень, соединенный с плунжером пружиной. Когда на соленоид подается напряжение, плунжер под воздействием электромагнитного поля поднимается вверх, освобождая канал на диафрагме. Тут же происходит поднятие мембраны, которая открывает канал. Когда электромагнитное поле пропадает, возвратная пружина воздействует на плунжер, который опускается на диафрагму и герметично прижимает ее к седлу.
Принцип работы электромагнитного клапана
Что такое электромагнитный клапан?
Электромагнитный клапан представляет собой промышленное оборудование, управляемое электромагнетизмом. Это автоматический базовый элемент для контроля жидкости. Он относится к приводу, но не ограничивает гидравлическое давление и пневматическое управление. В системе промышленного управления электромагнитный клапан используется для регулирования направления, расхода, скорости и других параметров среды. Электромагнитный клапан может координироваться с различными цепями для реализации ожидаемого управления, при этом гарантируется точность и гибкость управления.
Электромагнитный клапан состоит из электромагнитной катушки и магнитного сердечника. Это корпус клапана, содержащий одно или несколько отверстий. Когда катушка проходит или отключается от питания, работа магнитного сердечника приводит к тому, что жидкость проходит через корпус клапана и отключается, чтобы достичь цели изменения направления жидкости. Электромагнитный компонент электромагнитного клапана состоит из неподвижного железного сердечника, подвижного железного сердечника, катушки и так далее. Корпус клапана состоит из сердечника золотникового клапана, жгута золотникового клапана и основания пружины.
Как работает электромагнитный клапан?
Электромагнитный клапан имеет закрытую камеру внутри и вентиляционные отверстия в разных положениях. Каждое отверстие связано с разными маслопроводами. Камера имеет поршень посередине. Две стороны — это две части электромагнитов. Электризующая магнитная катушка притянет корпус клапана к своей стороне, так что различные выпускные отверстия для масла будут открываться или закрываться посредством управления движением корпуса клапана. Однако впускное отверстие для масла постоянно открыто. Гидравлическое масло будет поступать в разные отводные трубы. Давление масла будет использоваться для привода поршня масляного цилиндра, который будет приводить в движение шток поршня, а затем механическое устройство. Таким образом, посредством управления током электромагнитного клапана будет контролироваться механическое движение.
1. Электромагнитный клапан прямого действия
- Принцип работы
Когда питание включено, электромагнитная катушка генерирует электромагнитную силу, которая поднимает запорный элемент с седла клапана и открывает клапан. Когда питание отключается, электромагнитная сила исчезает, и пружина прижимает запорный элемент к седлу клапана, чтобы закрыть клапан. - Характеристики
Может нормально работать в условиях вакуума, отрицательного давления и нулевого давления. Однако диаметр обычно не превышает 25 мм.
2. Электромагнитный клапан с пилотным управлением
- Принцип работы
Когда питание включено, электромагнитная сила открывает пилотное отверстие, и давление в верхней камере быстро уменьшается, образуя перепад давления, который низкий вверху и высокий в нижней части вокруг закрывающего элемента. Давление жидкости способствует перемещению закрывающего элемента вверх для открытия клапана.Когда питание выключено, сила пружины закрывает направляющее отверстие. Давление через перепускной порт быстро создает перепад давления, который высок вверху и низок внизу вокруг запорного элемента. Давление жидкости заставляет закрывающий элемент двигаться вниз и закрывать клапан.
- Характеристики
Диапазон давления жидкости имеет относительно высокий верхний предел. Он может быть установлен случайным образом с соблюдением условия перепада давления жидкости.
Купить 2-ходовой, 3-ходовой и 5-ходовой пневматический электромагнитный клапан с высокой производительностью и низкой ценой на ATO.com для управления подачей воздуха.
Что такое соленоид – его принцип работы и типы
Соленоиды – это простые компоненты, которые можно использовать для различных целей. Название соленоид происходит от греческого слова «солен», что означает канал или трубу. Соленоиды используются как в бытовом, так и в промышленном оборудовании, они доступны в различных исполнениях, каждый из них имеет свою специфику применения. Хотя приложение меняется, принцип их работы всегда остается прежним. Здесь мы обсудим Соленоид работает и различные типы соленоидов.
Что такое соленоид?
Соленоид представляет собой длинный кусок проволоки, намотанной в виде катушки. Когда электрический ток проходит через катушку, он создает относительно однородное магнитное поле внутри катушки.
Соленоид может создавать магнитное поле из электрического тока, и это магнитное поле можно использовать для создания линейного движения с помощью металлического сердечника. Это простое устройство можно использовать как электромагнит, как индуктор или как миниатюрную беспроводную приемную антенну в цепи.
Принцип работы соленоида
Соленоид просто работает по принципу «электромагнетизма». При протекании тока через катушку в ней создается магнитное поле, если внутрь катушки поместить металлический сердечник , то магнитные линии потока концентрируются на сердечнике, что увеличивает индукцию катушки по сравнению с воздушным сердечником. Эта концепция электромагнитной индукции была более подробно разработана в нашем предыдущем проекте катушки Тесла.
Большая часть потока сосредоточена только на сердечнике, в то время как часть потока появляется на концах катушки и небольшое количество потока выходит за пределы катушки.
Магнитная сила соленоида может быть увеличена за счет увеличения плотности витков или увеличения тока в катушке.
Как и все другие магниты, активированный соленоид имеет как положительный, так и отрицательный полюса, через которые объект может притягиваться или отталкиваться.
Типы соленоидов
На рынке доступны различные типы соленоидов, классификация основана на материале, конструкции и функции.
- Многослойный соленоид переменного тока
- Соленоид рамы DC-D
- Линейный соленоид
- Вращающийся соленоид
Ламинированный соленоид переменного тока
Ламинированный соленоид переменного тока состоит из металлического сердечника и катушки с проволокой. Сердечник изготовлен из многослойного металла, чтобы уменьшить блуждающий ток, что помогает улучшить работу соленоида.
Соленоид переменного тока имеет особое преимущество, поскольку он может создавать большое усилие при первом ходе. Это связано с тем, что они имеют пусковой ток (мгновенный высокий входной ток, потребляемый источником питания или электрическим оборудованием при включении). Они способны использовать больше ходов, чем ламинированные соленоиды постоянного тока.
Доступны в различных конфигурациях и диапазонах, при работе они издают чистый жужжащий звук.
Ламинированный соленоид AC можно использовать в различном оборудовании, требующем немедленных действий, например, в медицинском оборудовании, замках, транспортных средствах, промышленном оборудовании, принтерах и в некоторых бытовых приборах.
C-образный соленоид постоянного тока
C-образный соленоид относится к конструкции соленоида. Соленоид DC C-Frame имеет только рамку в форме буквы C, которая покрывает катушку.
Соленоид постоянного тока C-образной рамы используется в различных повседневных приложениях из-за более контролируемого хода. Хотя говорят, что это конфигурация постоянного тока, они также могут использоваться в оборудовании, предназначенном для питания переменного тока.
Источник изображения: https://uk.rs-online.com.
D-образный соленоид постоянного тока
Этот тип соленоида имеет двухкомпонентную раму, закрывающую катушки. Они имеют те же функции, что и соленоид C-образной рамы, поэтому D-образная рама также может использоваться с питанием переменного тока и имеет управляемый ход.
Соленоид постоянного тока с D-образной рамой используется как в обычных, так и в медицинских устройствах, таких как игровые автоматы, банкоматы и анализаторы крови и газов.
Линейный соленоид
Линейные соленоиды более знакомы людям. Он состоит из катушки проволоки, намотанной на подвижный металлический сердечник, который помогает нам прикладывать тянущее или толкающее усилие к механическому устройству.
Этот тип соленоидов в основном используется в пусковых устройствах. Этот механизм переключения помогает замыкать цепь и позволяет току течь через механизм.
Линейные соленоиды
в основном используются в автоматике и надежно защищенных дверных механизмах и стартерах автомобилей и мотоциклов.
Вращающийся соленоид
Вращающийся соленоид — это уникальный тип соленоида, который используется для различных применений, где требуется простой процесс автоматического управления. Он работает по тому же принципу, что и другие соленоиды и имеет те же элементы, катушку и сердечник, но принцип действия у них другой.
Металлический сердечник крепится к диску и имеет под ним небольшие канавки. Размер канавок точно совпадает с пазами в корпусе соленоида. Он также имеет шариковые подшипники, чтобы сделать движение легким.
При срабатывании соленоида сердечник втягивается в корпус соленоида, и сердечник диска начинает вращаться. Эта установка будет иметь место пружины между сердечником и корпусом соленоида. После отключения источника питания пружина возвращает сердечник диска в исходное положение.
Вращающийся соленоид более надежен, чем , по сравнению со всеми другими типами соленоидов. Первоначально они были предназначены только для защитных механизмов, но в настоящее время их можно найти во многих автоматизированных промышленных механизмах, таких как лазер и затвор.
Заключение
Теперь вы знаете о соленоидах , принципе работы и различных типах соленоидов , доступных на рынке. Соленоиды — это простое и эффективное решение для управления клапанами и электромагнитными переключателями или механическими блокировками.