Полезные статьи » Принцип работы электромагнитного клапана
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.
- 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 SG55234.
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
- 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
Устройство и принцип работы электромагнитных клапанов armtorg.ru
Устройство и принцип работы электромагнитных клапанов1.
Клапан прямого действия нормально-закрытыйУстройство: Клапан состоит из следующих основных узлов и деталей (рис. 1А): корпуса 1, электромагнитного привода 2, разделительной трубки 3, в которой находится сердечник 4 с резиновым кольцом 5, выполняющий роль запирающего элемента, возвратной пружины 6, и ручного дублера 7. Эластичное кольцо 8, закрепленное в сердечнике 4, и седло 9 на корпусе 1 образуют затвор.
Принцип работы: Рабочая среда подается полость “1” или “2”. Сердечник 4 под действием возвратной пружины 6 давит на седло 9, обеспечивая герметичность в затворе. Разгрузка запирающего элемента от давления среды достигается тем, что давление воздействует на поверхности сердечника Г и Д, одинаковой площади, и полости “1” и “2” разделены резиновым кольцом 5. Клапан закрыт (рис. 1Б, В). При подаче напряжения на электромагнитный привод 2 сердечник 4 поднимается вверх, открывая проход рабочей среды (рис. 1Г).
При отсутствии питающего напряжения клапан можно открыть ручным дублером 7 (рис.
1), вращая ручку против часовой стрелки.
2. Клапан прямого действия нормально-открытый
Устройство*: Клапан состоит из следующих основных узлов и деталей (рис. 2А): корпуса 1, электромагнитного привода 2, разделительной трубки 3, сердечника 4 с трубчатым запирающим элементом 5, возвратной пружины 6 и ручного дублера 7. В основании разделительной трубки 3 выполнено седло 8. запирающий элемент 5 и седло 8 образуют затвор. Трубчатый запирающий элемент 5 уплотняется в корпусе 1 с помощью резинового кольца 9.
Принцип работы: Рабочая среда подается полость “1” или “2” (рис. 2Б). Сердечник 4 под действием возвратной пружины 6 отводит запирающий элемент 5 от седла, открывая проход рабочей среды — клапан открыт. При подаче напряжения на электромагнитный привод 2, сердечник 4 поднимается вверх, и прижимает запирающий элемент 5 к седлу 8 — клапан закрыт (рис. 3В,Г).
*Заявка на изобретение № 2009118922/06(026055)
3. Клапан прямого действия с сердечником, изолированным от среды
Устройство*: Клапан состоит из следующих основных узлов и деталей (рис. 3А): корпуса 1, электромагнитного привода 2, разделительной трубки 3, сердечника 4 с присоединенным трубчатым затвором 5, возвратной пружины 6 и ручного дублера 7. В корпусе выполнено седло 8 с эластичным кольцом 9. Трубчаты запирающий элемент 5 и седло 8 образуют затвор.
Трубчатый запирающий элемент 5 уплотняется в корпусе резиновым кольцом 10. Шток 11, соединяющий трубчатый затвор 5 с сердечником 4, уплотняется резиновым кольцом 12.
Принцип работы: Рабочая среда подается в полость “1”. Сердечник 4 под действием возвратной пружины 6 прижимает затвор 5 к седлу 8 — клапан закрыт (рис. 3Б). При подаче напряжения на электромагнитный привод 2, сердечник 4 поднимает запирающий элемент 5 — клапан открыт (рис. 3В). Уплотнение штока 11 резиновым кольцом препятствует проникновению среды в полость разделительной трубки 3 с сердечником 4, что обеспечивает свободный ход сердечника при работе с вязкими средами.
При отсутствии питающего напряжения клапан можно открыть ручным дублером 7, вращая ручку против часовой стрелки.
4. Клапан пилотный
Устройство: Клапан состоит из следующих основных узлов и деталей (рис. 4А): корпуса 1, разделительной трубки 2, по которой происходит перемещение сердечника 3, совмещенного с управляющим запирающим элементом 4; сердечник 3 механически связан с основным запирающим элементом 5; электромагнитного привода 6, возвратной пружины 7; ручного дублера 8.
Седло, выполненное в основном запирающем элементе 5, и торцевая поверхность пилота 4 образут управляющий затвор (пилот). Седло, выполненное в корпусе 1, и торцевая поверхность основного запирающего элемента образуют основной затвор.
Принцип работы: рабочая среда подается в полость «1», герметичность в затворах при этом достигается за счет давления рабочей среды и пружины 7 на запирающие элементы 4, 5. Клапан закрыт (рис. 4Б). При подаче напряжения на привод 6, сердечник 3 с управляющим затвором 4 перемещается вверх, сжимая пружину 7, и открывает разгрузочное отверстие в управляющем затворе (пилоте).
При этом происходит резкое понижение давления над основным запирающим элементом 5, который, перемещаясь, открывает проход рабочей среды (рис. 4В). После снятия напряжения сердечник 3 под действием усилия возвратной пружины движется вниз и закрывает разгрузочное отверстие в управляющем затворе (пилоте).
При этом происходит обратное перераспределение давлений, вызывающее закрытие клапана. При отсутствии давления среды или при незначительной его величине, сердечник 3 механически соединенный с основным запирающим элементом 5, перемещается, открывая проход рабочей среды. Закрытие происходит за счет усилия возвратной пружины 7.
При отсутствии питающего напряжения клапан можно открыть ручным дублером 8, вращая ручку против часовой стрелки.
Подбор электромагнитного клапана
Электромагнитные клапаны — распространенный вид запорной арматуры, который применяется во многих промышленных отраслях и в быту. Электромагнитные клапаны имеют несложное устройство, но при подборе существуют нюансы, на которые следует обратить внимание.
Для подбора электромагнитного клапана необходимо знать следующее: среда (что будет протекать), давление среды, температуру среды, окружающая среда, напряжение катушки. Исходя из этих параметров можно двигаться далее и определяться с материалом корпуса клапана, типом присоединения, материалом уплотнения или мембраны диаметром присоединения и др. параметрами.
Исходя из вышеперечисленных параметров, разберём их по порядку. Среда-это то, что будет протекать через клапан. Здесь можно выделить следующие требования — среда должна быть чистой. К примеру, если протекать будет вода, то она не должна содержать механических частиц. Механические частицы могут повредить мембрану или уплотнение, могут попасть в перепускные и пилотные каналы, засорив их, в полости между подвижными механизмами. Во всех этих случаях это приведет к выходу из строя запорного устройства. Выходом из этой ситуации является установка фильтра грубой очистки на вход в систему или непосредственно перед электромагнитным клапаном.
Так же важным параметром является вязкость среды, которая не должна превышать значения 20Сст. Другими словами среда должна обладать вязкостью, которая позволит среде затекать в небольшие отверстия диаметром от 1 мм.
Давление среды. Здесь следует обратить внимание на такой параметр как величина (диапазон) перепада давления. Если в системе давление будет не значительным до 0,5 бар (0,05МПа), то в таких условия будет работать клапан прямого действия. В случае присутствия постоянного давление в системе и перепада более 0,5 бар можно использовать как первый вариант, так и клапан пилотного (непрямого) действия.
Ознакомиться с устройством и принципом действия клапанов можно в разделе Устройство клапана
Температуру среды можно отнести к одному из факторов, с которым связано разделение электромагнитных клапанов на поршневые и мембранные. Для низких -30 С° и высоких температур от 140 С° используются поршневые клапаны у которых поршень изготовлен из металла а его уплотнение из полимера например TEFLON. Для более щадящих температурных режимов применяются мембранные электромагнитные клапаны.
В качестве примера рассмотрим катушку со степенью защиты IP 65. Тут можно выделить несколько основных параметров: температура окружающей среды не должна превышать 60 С°, электрические контакты в большинстве случаев скрыты в дин разъеме, что допускает попадание брызг и оседание пыли. Электромагнитными катушками с такой степенью защиты комплектуется практически весь ассортимент клапанов SMART. Питание соленоидной катушки может быть от переменного тока AC или постоянного DC. Напряжение питания (AC220V, AC110V, AC24V, DC24V, DC12V — допустимо отклонение +/- 10%), следует подбирать, основываясь не только на доступные источники питания, но и на исключение нанесение вреда человеческому здоровью в результате нештатной ситуации.Диаметр клапана подбирается исходя из Кv коэффициента пропускной способности клапана м3/ч, или уже известных диаметров и типов присоединения (фланцевых, муфтовых (резьбовых) и др.), трубопроводов готовой системы. Здесь следует обратить внимание, что пропускная способность электромагнитных клапанов указывается при давлении среды равном 1 бар, и если давление в системе будет отличаться, то пропускная способность не увеличивается прямо пропорционально.
Материал мембраны, уплотнения выбирается также исходя из характеристик среды. Существует достаточное количество справочных материалов с сопоставлением как тот или иной металл, полимер взаимодействует с разными средами. На нашем сайте подобную информацию вы можете найти в разделе Свойства материалов мембран и уплотнений Обобщённо касаемо самого тела клапана можно сказать, что латунь, как материал корпуса запорного устройства, уже давно хорошо себя зарекомендовала и применяется со многими средами. Если среда достаточно агрессивная используется нержавеющая сталь. Клапаны в пластиковых и чугунных корпусах также активно используются с разными средами.
Необходимо выделить некоторые особенности по монтажу, на которые следует обратить внимание при выборе клапана. Электромагнитные клапаны однонаправленные, т.е. направление движения среды только в оду сторону, на всех клапанах присутствуют буквенные обозначения вход-выход или стрелки. Электромагнитные клапаны следует устанавливать на горизонтальном участке трубопровода, катушка должна быть направленна вверх. Корпуса клапанов в пластиковом корпусе хоть и обладают достаточным запасом прочности по давлению, но монтаж (уплотнение резьбового соединения) клапана желательно осуществлять на фум ленту или нить. Данная информация присутствует во всех технических паспортах.
В заключении можно сказать, что электромагнитный клапан достаточно эффективное устройства для удаленного автоматизированного управления потоком среды . К плюсам можно отнести простоту монтажа, электрической схемы подключения, ремонтопригодность.
Что такое трехходовой электромагнитный клапан?
имеют три порта для жидкости, и аналогичные 2-ходовые клапаны могут называться нормально открытыми и нормально закрытыми.
Порты пневматического трехходового клапана обычно обозначаются буквами «P», «E» и «C», обозначающими давление (подача сжатого воздуха), выхлоп (выпуск в атмосферу) и цилиндр (приводной механизм). соответственно.
Кроме того, вы можете увидеть порт цилиндра, помеченный «A» (для привода) вместо «C». Если соленоидный клапан предназначен для использования в гидравлической (жидкостной) системе, для обозначения возвратного порта обычно используется буква «T», а не «E» (т.е. бак, а не выхлоп):
Буквы, используемые для обозначения портов клапана, такого как этот, не только обозначают места назначения этих портов, но также служат для обозначения того, какой «прямоугольник» символа клапана находится в нормальном (состоянии покоя).
На всех диаграммах гидравлической мощности вы увидите, что только одна из коробок на каждом золотниковом клапане будет иметь линии, соединяющиеся с ней, и / или метки на отверстиях для жидкости, и эта коробка будет выровнена, когда клапан не активирован.
В качестве альтернативы для обозначения одних и тех же портов можно использовать номера 1, 2 и 3. Однако числа не всегда относятся к портам источника давления (P) и выпуску (E), а скорее к «нормальному» состоянию 3-ходового клапана по сравнению с «приведенным в действие» состояниями.
Трехходовой клапан будет пропускать жидкость между портами 1 и 3 в его «нормальном» (состоянии покоя) и пропускать жидкость между портами 1 и 2 в активированном состоянии.
В следующей таблице показано соответствие между номерами портов и буквами портов для обоих типов трехходового электромагнитного клапана:
Другой способ думать об этой маркировке — рассматривать порт 1 как общий, порт 2 как нормально закрытый, а порт 3 как нормально открытый, аналогично электрическим переключателям SPDT (form-C).
Опять же, имейте в виду, что слова «открытый» и «закрытый» не означают то же самое для гидравлических клапанов, как для электрических переключателей.
«Нормально открытый» порт на клапане позволяет потоку жидкости в его «нормальном» состоянии, тогда как «нормально открытый» переключающий контакт предотвращает прохождение электрического тока в его «нормальном» состоянии.
Как и в случае двухходовых электромагнитных клапанов, стрелки указывают предпочтительное направление потока жидкости. Двунаправленные 3-ходовые клапаны будут обозначены двусторонними стрелками (указывающими в обоих направлениях).
В схемах контуров и P&ID используются символы, отличные от тех, которые можно найти на диаграммах гидравлической мощности — еще одна символика, напоминающая символы клапанов общего назначения (ISA):
Сравнить 2-ходовые электромагнитные и 3-ходовые электромагнитные клапаны
К сожалению, эти символы не так информативны, как те, что используются в диаграммах мощности жидкости.
Чтобы показать направления потока (особенно для 3-ходовых клапанов), необходимо добавить стрелки, показывающие «нормальные» (в состоянии покоя, DE) направления потока:
В качестве альтернативы пара стрелок показывает направления потока как в активированном (E), так и в отключенном (D) состояниях:
Фотографии настоящего трехходового электромагнитного клапана (этот, произведенного ASCO) можно найти здесь:
Вид паспортной таблички данного электромагнитного клапана показывает некоторые из его номинальных значений и характеристик:
Кредиты: Тони Р.Kuphaldt — в соответствии с условиями Международной общественной лицензии Creative Commons Attribution 4.0
Что такое электромагнитный клапан постоянного тока?
Электромагнитный клапан постоянного тока (DC) — это клапан, который регулирует поток жидкости или газа за счет использования электромагнитных свойств соленоида. Эти типы клапанов находят множество применений, особенно в промышленности. Обычно это зависит от типа привода, но для этих клапанов также существует множество вариантов. Использование соленоидного клапана постоянного тока имеет несколько преимуществ и несколько недостатков, хотя во многих случаях тип применения влияет на то, насколько хорошо клапан может работать.
Женщина с книгой.Соленоиды обычно представляют собой медный провод, намотанный на магнитный сердечник. Когда заряд проходит через катушку, создается магнитное поле, которым можно управлять для активации механизмов. Привод электромагнитного клапана постоянного тока обычно представляет собой пружину, которая возвращается в исходное положение, когда соленоид активен, и расслабляется, когда соленоид деактивирован.Этот привод перемещает плунжер или якорь, соединенный с клапаном, который регулирует поток жидкости или газа, в зависимости от применения.
Как следует из названия, электромагнитный клапан постоянного тока может получать только постоянный ток, в отличие от клапана переменного тока (AC).Таким образом, применение этих клапанов часто ограничивается машинами, которые обычно используют питание постоянного тока. Эта характеристика часто подразумевает более крупное оборудование, например, используемое в системах промышленного производства или добычи ископаемого топлива. В большинстве случаев электромагнитный клапан постоянного тока будет использоваться для управления потоком какого-либо газа или жидкости.
Варианты электромагнитного клапана постоянного тока включают в себя прямое действие, внутреннее управление и внешнее управление.В соленоидных клапанах постоянного тока прямого действия клапан плотно соединен с сердечником соленоида без множества деталей между ними. Клапаны с внутренним управлением аналогичны, но, как правило, используются для приложений с высоким давлением и большим объемом. Клапаны с внешним управлением по-прежнему могут использовать соленоид постоянного тока для приведения в действие клапана, но привод часто отделен от клапана фактическим расстоянием или потому, что другое устройство также влияет на клапан.
Преимущества использования электромагнитного клапана постоянного тока обычно связаны с простотой и надежностью этих клапанов.Электромагнитные приводы часто обеспечивают стабильную работу без необходимости обслуживания. Кроме того, электромагнитные клапаны постоянного тока обычно потребляют мало энергии по сравнению с некоторыми другими типами автоматических клапанов.
Одним из основных недостатков является то, что некоторые электромагнитные клапаны постоянного тока можно устанавливать только в открытое или закрытое положение.Это ограничивает количество приложений, в которых могут работать эти клапаны. Другой недостаток заключается в том, что электромагнитное оборудование может со временем изнашиваться, и для некоторых применений необходимо постоянно контролировать температуру.
Что такое соленоид — типы, принцип работы и его применение
Соленоиды — это простые электрические компоненты, которые находят множество применений в повседневной жизни.Сам термин происходит от греческого названия «солен», которое обозначает канал или трубу. Вторая часть названия взята из греческого названия «эйдос», которое относится к контуру. В основном это деталь в виде трубы. Соленоид используется во множестве приложений, и существует множество типов конструкций соленоидов. У каждого из них есть свои свойства, которые делают его полезным во многих точных приложениях. Различные конструкции этих компонентов не изменяют их необходимых рабочих характеристик, и конструкция соленоидов может быть выполнена по-разному.Как правило, соленоид работает по общему электрическому принципу, но механическая энергия этого устройства распределяется по-разному в разных конструкциях.
Что такое соленоид и принцип его работы
Соленоид — это очень простой компонент, который включает в себя катушку с проволокой, покрытую вокруг сердечника, сделанного из металла. Когда к соленоиду подается ток, он создает постоянное магнитное поле. Электричество превращается в магнетизм, затем оно превращается в электричество, и, следовательно, эти две силы объединяются в одну.
Однородное поле соленоида привлекает тем, что, если соленоид имеет неизмеримую длину, магнитное поле будет одинаковым везде вдоль элемента. В соленоиде это иногда означает, что очень маленькие электрические компоненты могут выполнять изумительный объем работы. Например, мощный соленоид может просто захлопнуть клапан, закрытие которого потребовало бы даже самого крепкого сантехника.
Различные типы соленоидов
На рынке доступны различные типы соленоидов.Они различаются по материалу, дизайну и функциям. Но все виды соленоидов основаны на одних и тех же электрических принципах.
- Ламинированный соленоид переменного тока
- Соленоид C-рамы постоянного тока
- Соленоид D-образной рамы постоянного тока
- Линейный соленоид
- Поворотный соленоид
Ламинированный соленоид переменного тока
Ламинированный соленоид переменного тока славится величиной силы, которая может быть выполнили свой первый удар. Они также могут использовать более длинный ход, чем соленоид постоянного тока.Они доступны в нескольких различных конфигурациях и диапазонах. Эти типы соленоидов будут издавать чистый звук при использовании.
Многослойный соленоид переменного токаСоленоид постоянного тока с C-образной рамой
В соленоиде с C-образной рамой постоянного тока используется только рамка в форме буквы C, которая покрыта вокруг катушки. Этот вид соленоидов имеет широкий спектр различных применений. Несмотря на то, что они известны в конфигурации постоянного тока, они также могут быть разработаны для использования с питанием переменного тока.
Соленоид C-образной рамы постоянного тока
Соленоид D-образной рамы постоянного тока
Соленоидные шестерни DC D-рамы имеют раму, состоящую из двух частей, которая покрыта вокруг катушек.Они используются в нескольких различных приложениях, например, в промышленных. Как и C-образная рама, эти соленоиды также могут быть сконструированы в качестве альтернативы переменному току для приложений, когда свойства соленоида переменного тока более привлекательны, чем соленоида постоянного тока.
Соленоид D-образной рамы постоянного токаЛинейный соленоид
Этот тип соленоидов более знаком большинству людей. Они способны использовать тянущее или толкающее усилие на механическом устройстве и могут использоваться для множества задач измерения.Эти соленоиды используются в различных приложениях. Например, соленоид на пусковом устройстве транспортного средства, в состав которого входит двигатель. Когда электрический ток протекает через соленоид, он будет двигаться линейно, чтобы соединить два контакта.
Линейный соленоидКогда два контакта соединяются, они пропускают энергию от аккумуляторной батареи к различным компонентам автомобиля и запускают автомобиль. Лучшее применение соленоида — электрический замок.Когда замок прикреплен к засову на двери, он может немедленно защитить дверь, достаточную, чтобы выдержать большое количество насилия.
Поворотный соленоид
Поворотный соленоид — хороший пример механической силы, которую можно использовать различными способами, чтобы упростить процесс автоматического управления и довольно легко сделать жизнь проще. В этом соленоиде аналогичная конструкция катушки и сердечника, хотя и несколько измененная. Во вращающемся соленоиде вместо соленоида используется диск, представляющий собой простое устройство с сердечником и катушкой.Корпус соленоида совмещен с канавками, а шарикоподшипники используются для облегчения движения.
Поворотный соленоидПри срабатывании соленоида сердечник втягивается обратно в катушку. Эта сила преобразуется в силу вращения диска. Большинство устройств также имеют пружину. Когда источник питания отсоединен от соленоида, пружина заставляет сердечник вытягиваться из катушки, освобождая диск и переводя его обратно в свое уникальное положение.
Подобно многим электрическим устройствам, этот инструмент был разработан как устройство безопасности.Этот продукт был впервые использован во время Второй мировой войны как способ повышения прочности устройств, используемых в бомбах. В настоящее время такие соленоиды представляют собой обычные электрические компоненты, которые очень подходят для использования в тяжелых промышленных условиях.
Применение соленоида
- Соленоид — это важная катушка с проводом, которая используется в электромагнитах, индукторах, антеннах, клапанах и т. Д. Применение соленоидов различается по множеству типов, таких как медицинские, запорные системы, промышленное использование, нижняя часть линейные и автомобильные соленоиды.
- Соленоид используется для электрического управления клапаном, например, сердечник соленоида используется для приложения механической силы к клапану.
- Их также можно использовать в определенных типах дверных запорных систем, которые используют электромагнит и обеспечивают очень надежное закрытие.
- Соленоид используется во многих различных устройствах и продуктах, таких как компьютерные принтеры, механизмы впрыска топлива, используемые в автомобилях и в различных промышленных условиях.
- Главное преимущество соленоида в том, что при подаче электричества реакция соленоида происходит мгновенно.
- Эта быстрая реакция — один из наиболее важных факторов при решении задач применения соленоидов.
Таким образом, речь идет о различных типах соленоидов, в том числе многослойных соленоидах переменного тока, соленоидах с каркасом постоянного тока, соленоидах с D-образной рамой постоянного тока, линейных соленоидах, вращающихся соленоидах и трубчатых соленоидах. Кроме того, любые вопросы по реализации электрических проектов, пожалуйста, оставьте свои отзывы или предложения в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, Какова функция соленоида?
Авторы фото:
Control Engineering | Подбор правого электромагнитного клапана для управления запорным клапаном
Электропневматические электромагнитные клапаны поставляются с множеством опций, таких как прямой, удаленный, 3-ходовой, 4-ходовой, 5-ходовой, переменного тока, постоянного тока, нормально открытый и нормально закрытый? Существует так много вариантов, что пользователь может в конечном итоге спросить, почему это важно, если цель состоит в том, чтобы просто открыть и закрыть клапан.
Что такое электропневматический электромагнитный клапан?
Электропневматический соленоидный клапан принимает электрический сигнал (напряжение переменного или постоянного тока) и открывает или закрывает подачу воздуха, идущего к вашему пневматическому приводу. Самые простые соленоиды состоят из электромагнитной катушки, плунжера или поршня, возвратной пружины поршня и корпуса клапана. Когда вы подаете электроэнергию на катушку, она притягивает поршень и заставляет его двигаться внутри корпуса клапана. Это, в свою очередь, открывает или закрывает отверстия внутри корпуса клапана, позволяя подаче воздуха управлять пневматическим приводом.При отключении электропитания поршневая пружина возвращает поршень в исходное положение и перекрывает подачу воздуха к пневматическому приводу.
Чтобы выбрать правильный соленоид для привода, пользователь должен знать, что на самом деле происходит внутри соленоида, а также что происходит внутри привода.
Как правильно выбрать соленоид
Большинство пневматических приводов клапанов делятся на две категории: двойного действия (отказ на месте) или с пружинным возвратом (открытие при отказе или закрытие при отказе).Многие пневматические приводы состоят из одного или двух поршней внутри цилиндра, который соединяется со штоком или шестерней, которая управляет вашим клапаном.
Существуют также мембранные приводы, в которых используется резиновая мембрана с пружиной, прикрепленной к штоку, который приводит в действие клапан. Приводы с пружинным возвратом имеют пружины на концах поршней, которые возвращают поршни в определенное положение при удалении воздуха из привода. Когда вы добавляете воздух с одной стороны поршня (ей) или диафрагмы, пользователь должен выпустить воздух с противоположной стороны, чтобы поршень или диафрагма перемещались и приводили в действие клапан.Если вы не выпустите воздух из привода, он не будет полностью открывать клапан. Вы также должны выпустить воздух со стороны нагнетания поршня (ей) или диафрагмы, поскольку привод возвращается в свое нормальное положение.
Современные реечные приводы имеют универсальную конфигурацию порта питания NAMUR, которая позволяет использовать специальные соленоиды прямого монтажа, что устраняет необходимость в трубках или фитингах. Электромагнитные клапаны удаленного монтажа могут быть установлены на приводах или рядом с ними и требуют подачи воздуха к приводу.Соленоиды удаленного монтажа полезны, если привод находится в суровых или горячих условиях, которые могут повлиять на работу электроники соленоида.
Термины «3-ходовой», «4-ходовой» и «5-ходовой» относятся к конфигурациям портов внутри корпуса соленоидного клапана. Эти порты направляют вашу подачу воздуха, а также выпуск привода, когда электрическая катушка находится под напряжением или обесточена. Например, трехходовой соленоид имеет одно впускное отверстие для давления, одно выпускное отверстие для давления, которое используется для управления пневматическим приводом (катушка находится под напряжением), и у него есть выпускное отверстие для сброса давления со стороны нагнетания привода, когда катушка отключена. под напряжением.Трехходовые соленоиды используются в основном в приводах с пружинным возвратом. Трехходовые соленоиды создают давление и выпускают воздух только с одной стороны поршней привода. Возвратная пружина, как правило, имеет встроенный в вентиляционном отверстии для стороны без давления поршня (ов) или диафрагмы.
Четырехходовые соленоиды имеют одно впускное отверстие для давления, два выпускных отверстия для давления и общее выпускное отверстие для обеих сторон поршня привода. 5-ходовой соленоид аналогичен 4-ходовому, за исключением того, что у него есть одно входное отверстие для давления, два выходных отверстия для давления и два независимых выпускных отверстия.4-ходовые и 5-ходовые соленоиды в основном используются в приводах двойного действия. Они позволяют создавать давление и выпускать воздух с каждой стороны поршней привода. Четырехходовые и пятиходовые соленоиды могут иметь одну или две электромагнитные катушки. В версиях с одной катушкой привод будет закрываться при отказе или открываться при отказе при потере мощности. Соленоиды с двойной катушкой заставят ваш привод оставаться на месте в случае потери мощности. Если у вас нет под рукой 4-ходового или 5-ходового соленоида, пользователь может использовать два 3-ходовых соленоида для независимого управления каждой стороной привода двойного действия.Эта конфигурация будет дублировать работу соленоида с двумя катушками.
Обычно вам понадобятся нормально закрытые соленоиды для автоматизации ваших приводов. Нормально закрытый или нормально открытый относится к положению соленоида, когда катушка обесточена. Нормально закрытый соленоид блокирует подачу воздуха от привода, когда катушка обесточена. Обычно открытые соленоиды обеспечивают свободный путь для подачи воздуха к приводу, когда катушка обесточена.
Вопросы о соленоиде, на которые нужно ответить: Выбирая электромагнитный клапан, обязательно задайте следующие 11 вопросов:
- Привод какого типа у меня (открытый при отказе или закрытый при отказе)?
- Что я хочу, чтобы мой привод делал, если я теряю питание моей катушки?
- Мне нужен соленоид прямого монтажа или выносной?
- Мне нужен нормально закрытый соленоид?
- Мне нужен 3-сторонний, 4-ходовой или 5-ходовой?
- Какое у меня напряжение сигнала?
- Какой размер порта мне нужен в корпусе соленоида?
- Из каких материалов конструкции мне нужен соленоид?
- Должен ли соленоид быть взрывозащищенным или просто водонепроницаемым?
- Какую температуру окружающей среды будет видеть соленоид?
- Какое давление подачи моего воздуха?
Если вы ответите на эти вопросы, поставщику соленоидов будет намного проще предоставить правильный тип для конкретного применения.Большинство поставщиков имеют доступ к инструментам для определения размеров для расчета скорости, с которой соленоид будет перемещать привод, но это потребует ответов на многие другие вопросы.
Ронни Мур — постоянный эксперт по клапанам Cross Company, занимающийся внутренними продажами и поддержкой. Уроженец Ноксвилля, Ронни проработал в ВВС в качестве начальника экипажа во время первой войны в Персидском заливе. Эта статья изначально была опубликована в блоге Cross Company Instrumentation. Отредактировал Крис Вавра, производственный редактор, Control Engineering , CFE Media, cvavra @ cfemedia.com.
|