Принцип работы электромагнитного клапана | ValveSale
Соленоидный клапан
Запорный элемент электромеханического действия, выполняющий функцию дистанционного автоматического контроля направлений движения жидкой и газообразной рабочей среды внутри трубопровода. С помощью электромагнитной катушки происходит дозированная подача необходимых объемов потока в определенный момент времени.
Широко применяется на бытовом уровне и в крупных промышленных конструкциях в широком диапазоне рабочих температур. В трубопроводах жилищно-коммунального хозяйства клапан выполняет регулирование среды внутри водопроводной или канализационных систем, центрального отопления. Используется на технологических линиях химических и нефтеперерабатывающих предприятиях, фильтрационных гидропроводах. Применим в сельском хозяйстве: поливочных конструкциях, системах дозирования и смешения.
Принцип работы электромагнитного клапана
Для производства электромагнитных клапанов используются материалы, соответствующие требованиям ГОСТ и международным стандартам. Электромагнитный клапан состоит из нескольких основных элементов:
Корпус. Может изготавливаться из нержавеющей стали, чугуна, коррозионностойкой латуни, химических полимеров.
Индукционная катушка с сердечником (соленоид). Располагается в герметичном корпусе, обмотка выполнена из высокопрочной технической меди.
Уплотнитель. Для обеспечения максимальной герметичности используется полимер политетрафторэтилен (тефлон), термостойкая резина, силикон, каучук, фторопласт.
Функциональные элементы: плунжер, пружина, шток из нержавеющей маркированной стали.
Как работает электромагнитный клапан
Принцип работы электромагнитного клапана основан на работе элемента управления — электромагнитной катушки. При отсутствии постоянного или переменного тока под механическим давлением пружины, мембрана (поршень) клапана расположены в седле устройства. При подаче электрического напряжения различной мощности к клеммам соленоида, сердечник вовлекается внутрь катушки, обеспечивая открытие или закрытие протокового отверстия. Обесточивание соленоида приводит к закрытию створок. Конструктивные особенности устройства соленоидного клапана могут меняться, в зависимости от его типа.
Типы электромагнитных клапанов
Электромагнитные клапаны распределены на несколько категорий.
По типу рабочего положения выделяют:
Нормально-открытые клапаны. По умолчанию, затворный элемент находится в открытом положении и не создает препятствий движению потоков.
- Нормально-закрытые клапаны. Отсутствие напряжения на катушке характеризуется закрытой позицией затвора.
По принципу действия электромагнитные клапаны разделяют на:
Клапан прямого действия. смена положений затворного компонента осуществляется под воздействием движения сердечника, при подаче электронапряжения.
Клапан непрямого действия. Воздействие энергии рабочей среды приводит к открытию и закрытию условного прохода. Управляется дистанционно, под действием пилотного клапана, срабатывающего при подаче электрического тока к катушке.
По типу присоединения к трубопроводу:
- Муфтовые. Монтаж производится при помощи внутренней трубной резьбы цилиндрической формы, с различным диаметром условного прохода и резьбовым шагом. Условное обозначение диаметра соленоидного клапана указывается в техническом паспорте изделия.
Фланцевые. Присоединение к трубопроводу с помощью парных фланцев с отверстиями для болтов и шпилек. Применяется в трубопроводах крупного диаметра. При монтаже используется уплотнительное кольцо или прокладка из паронита.
По типу уплотнительной мембраны:
Мембрана FKM (фтористый каучук). Стандартное уплотнение, применяется для большинства неагрессивных рабочих сред.
Мембрана NBR (бутадиен-нитрильный каучук). Используется в средах продуктов нефтепереработки: бензин, масла, керосин, диз.топливо.
Мембрана EPDM (этилен-пропиленовый каучук). Характеризуется повышенной устойчивостью к температурам, работает в среде химических растворов и соединений: щелочей, спиртов, гликолей, кетона, воды и др.
Правила монтажа и эксплуатации
Любые монтажные работы с клапаном проводятся при отсутствии рабочей среды в системе и обесточивании электрической цепи. Перед началом работ следует очистить трубопровод от механических частиц и взвесей.
Как подключить электромагнитный клапан соленоидный. Подключение электромагнитных клапанов в системе производится в горизонтальном положении, катушкой вверх.
Для правильной работы устройства направление движения среды должно соответствовать указательной стрелке на корпусе.
Установка электромагнитного клапана производится в месте, доступном для последующего ремонта или обслуживания.
Запрещена установка клапана в местах с высокими показателями конденсации или вибрации, участках с возможным обледенением трубы, вблизи течей и порывов.
Установка дополнительных сетчатых фильтров подходящего типоразмера защитит клапан от попадания загрязнений, и, как следствие, снижения его гидравлических характеристик.
Преимущества электромагнитных клапанов
Автоматический тип работы
Высокое быстродействие
Возможность удаленного управления
Компактность (малые габаритные и весовые показатели)
Длительный срок эксплуатации
Простота монтажа и обслуживания
Причины поломок и методы устранения
Правильная эксплуатация и соблюдение технических параметров, указанных в паспорте изделия обеспечат надежную и длительную работу устройства. В некоторых случаях преждевременные неисправности электромагнитного клапана возможны по нескольким причинам.
Снижение герметичности изделия может быть вызвано попаданием механических частиц на седло устройства. Рекомендуется демонтаж и чистка устройства с последующей установкой в системе сетчатого фильтра до клапана.
Выход из строя индукционной катушки может быть обусловлен неправильной мощностью напряжения, подаваемого к клеммам или превышением граничных параметров температуры и давления внутри трубопровода. Следует провести демонтаж устройства и заменить катушку. Попадание влаги на катушку может вызвать короткое замыкание и поломку устройства.
Неполное открытие/закрытие клапана может стать следствием загрязнения управляющего отверстия, дефектами мембраны или прокладки, остаточным напряжением на соленоиде и др.
Ремонт электромагнитного клапана должен производиться квалифицированным специалистом, имеющим допуск к работе с электрическими сетями.
Производство соленоидных клапанов осуществляется на специализированных заводах трубной арматуры, расположенные практически в каждой стране Европы. Одни из ведущим мировым производителем электромагнитных клапанов являются SMART HYDRODYNAMIC SYSTEMS. Стоимость электромагнитного клапана зависит от его функций, конструктивного типа, диаметра резьбы и фирмы- производителя электромагнитных (соленоидных) клапанов. Для определения необходимого вида устройства можно проконсультироваться со специалистами или посмотреть видео электромагнитного клапана.
В нашем магазины вы можете купить электромагнитный клапан по выгодной цене оптом и в розницу со склада в Москве с доставкой по России. Быстрые отгрузки в города: Санкт-Петербург, Екатеринбург, Казань, Краснодар, Самара, Воронеж, Нижний Новгород, Волгоград, Ростов-на-Дону, Челябинск, Новосибирск, Омск, Уфа, Красноярск, Пермь.
назначение, применение, проверка и ремонт
Клапан с электромагнитным приводом — это современный вид запорной арматуры. Они позволяют на расстоянии управлять потоками жидкости или газа в трубопроводных системах. Такие затворы хорошо встраиваются в автоматизированные системы управления технологическими процессами, позволяют экономить дефицитные человеческие ресурсы и делают работу предприятий более безопасной. Существует большое количество различных видов клапанов для разных сред, различаются они и по своему устройству и назначению.
Назначение и применение электромагнитных клапанов
Электромагнитный клапан предназначен для управления потоками жидких и газообразных продуктов на расстоянии. Он может быть запорным и регулирующим. Управление при этом может осуществляться как вручную, так и с помощью систем автоматики. По своей конструкции и назначению электромагнитный затвор весьма похож на обычный, с той разницей, что в движение запорный элемент приводится в движение не мускульной силой, а соленоидом, электромагнитом с подвижным сердечником. При подаче напряжения на катушку индуктивности соленоида, она, в зависимости от полярности, втягивает или выталкивает сердечник, соединенный со штоком клапана.
Такие запорные и регулирующие устройства используются как в сложных промышленных установках, так и в домашних системах отопления, водоснабжения, в бытовой технике. Применяются они и в транспортных средствах, работающих на жидком топливе.
Устройство клапана
Соленоидный клапан по составу основных деталей и узлов во многом совпадает с обычным устройством с ручным управлением:
- Корпус с подводящим и отводящим патрубком.
- Рабочая камера с седлом.
- Тарельчатый, шаровой или лепестковый запорный элемент.
- Возвратная пружина.
- Шток, соединенный с запорным элементом и сердечником соленоида
- Соленоид.
Корпус магнитного клапана изготавливается из металлических немагнитных сплавов или прочных пластиков. Высокая герметичность корпуса позволяет применять клапан в различных средах, в том числе и активных. Соленоидные клапана для воды в качестве уплотняющих прокладок используют резину, для более активных сред выбирают фторопласт. Открывать и закрывать клапан соленоид за время службы должен тысячи или даже десятки тысяч раз, поэтому для обмоток берут самые высококачественные медные провода, покрытые изолирующей эмалью.
Управление электромагнитным клапаном осуществляется по проводам, для их присоединения на корпусе снаружи предусмотрены контактные группы.
Устройство должно быть устойчивым к воздействию внешних электромагнитных полей, шумов и вибраций.
Существуют и другие типы электромеханических приводов, такие, как электродвигатель с редуктором, пневматические или гидравлические.
Принцип работы электромагнитных систем
Принцип работы электромагнитного запорного клапана основан на физическом явлении электромагнитной индукции. При протекании тока по катушке индуктивности внутри нее возникает магнитное поле, воздействующее на сердечник из магнитных материалов силой, приложенной в продольном направлении. Эта сила, в зависимости от полярности приложенного напряжения, пытается втянуть сердечник внутрь катушки либо вытолкнуть его. При этом происходит открытие либо закрытие затворного элемента.
Катушки соленоидных клапанов могут работать как на постоянном токе напряжением от 5 до 36 вольт, так и на переменном токе напряжением 220 В.
Устройства с низким управляющим напряжением обладают небольшой мощностью и ограниченным усилием, передаваемым на запорный элемент. Это позволяет использовать для управления ими низковольтные полупроводниковые схемы. Применяются такие устройства в системах низкого напора рабочей среды, на трубопроводах малых диаметров.
Приводы, работающие на переменном токе, развивают гораздо большие усилия и могут применяться на магистральных трубопроводах высокого давления и больших диаметров.
О разновидностях изделий
Классификация изделий проводится по нескольким параметрам.
Исходя из положения запорного элемента в отсутствие напряжения на катушке различают:
- Нормально открытые, или НО. Проход для жидкости или газа открыт, а при подаче напряжения- он закрывается.
- Нормально закрытые, или НЗ. Проход для среды перекрыт, а при подаче напряжения он открывается.
Некоторые модели выпускаются универсальными, а нормально положение запорного элемента настраивается при установке и подключению к управляющей сети. Такие переключаемые устройства называют бистабильными.
В зависимости от рабочей среды запорную арматуру выпускают для:
- Воздуха.
- Воды.
- Пара.
- Активных сред.
- Горюче-смазочных материалов.
Приборы для работы в радиоактивных средах отличаются специальным подбором материалов с повышенной радиационной стойкостью. Вакуумный электромагнитный клапан должен обеспечивать особо высокую герметичность
Исходя из характеристик внешней среды, исполнение прибора может быть:
- Обычное
- Для влажных помещений.
- Термостойкие (для высоких температур).
- Морозостойкие (для экстремально низких температур).
- Взрывозащищенное. Такие устройства не должны искрить при включении либо выключении. Для этого в них применяются специальные конструктивные решения и материалы.
По типу питающего напряжения катушки делятся на
- Переменного тока, высокого напряжения. Развивают большие усилия, используются на магистральных трубопроводах высокого давления и больших диаметров.
- Постоянного тока, низкого напряжения. Применяются на трубах небольшого сечения и низкого напора.
Есть отдельный класс электромагнитных отсечных клапанов высокого давления. Их называют отсечными. Они предназначены для моментального перекрытия трубопроводов или герметизации емкостей в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций.
И, наконец, по типу функционирования клапаны делятся на
- Одноходовые. Такой затвор имеет только входящий патрубок. Обычно они нормально закрытые и открывают путь водяному или воздушному потоку во внешнюю среду. Используются в качестве предохранительных.
- Двухходовые. Самый распространенный вид, имеют входящий и выходящий патрубки и монтируется в разрыве трубопровода. Применяются для управления потоком в одном из контуров трубопроводной системы.
- Трехходовые. Могут иметь один входной и два выходных патрубка либо два входных и один выходной.
Трехходовые клапаны первого типа применяются для перенаправления потоков из одного контура в другой (например, в системе отопления). Это позволяет поддерживать температуру рабочей среды постоянной без изменения параметров работы источника тепла. Устройства второго типа используются для смешения двух потоков, имеющих разную температуру. Характерным примером служит однорычажный шаровой смеситель на кухне или в ванной.
Область использования
Применение электромагнитных клапанов осуществляется в самых разных областях человеческой деятельности, везде, где возникает необходимость управлять потоками жидкостей и газов дистанционно. Сюда входит:
- Бытовые системы отопления.
- Системы водоснабжения и водоподготовки.
- Технологические установки.
- Трубопроводный транспорт.
- Генерация и распределение тепла.
- Бытовые приборы.
- Канализация.
- Орошение.
- Транспортные средства.
Использование электромагнитных клапанов на транспорте понемногу снижается, поскольку все больше видов транспортных средств переходят на электрические источники энергии и отказываются от жидкого топлива и гидравлики, заменяя их на более надежные электрические приводы. Сходные перспективы просматриваются и в системах отопления. Но в водоснабжении, канализации и других отраслях роль электромагнитных затворов будет только возрастать.
Преимущества электромагнитных клапанов для воды
Главным преимуществом устройства является возможность удаленного и быстрого регулирования потоков рабочей среды. Без электромагнитных затворов становится невозможной работа сложных технологических установок и простых бытовых приборов, таких, как кофеварка и стиральная машина.
Кроме того, электропривод позволяет:
- Подключать соленоидный клапан к централизованной и автоматизированной системе управления. Это многократно повышает точность и оперативность регулировок параметров по сравнению с ручным управлением.
- Снижать трудозатраты на управление технологическими процессами.
- Повышать безопасность производства и исключать воздействие на оператора вредных факторов производственной среды.
- Повышать эффективность работы бытовых приборов и производственных установок за счет точного и быстрого управления потоками рабочих сред и их параметров.
Важным достоинством соленоидного привода по сравнению с электромотором и редуктором является отсутствие зубчатых и червячных передач, исключительная простота устройства и минимум подвижных частей.
Это обеспечивает высокую надежность оборудования, минимальный износ и долгий срок его службы.
Недостатком данного типа устройств являет невозможность плавной регулировки степени открытия затвора. Обеспечивается только два положения: «открыто» и «закрыто».
Установка электромагнитного клапана для воды своими руками
Прежде чем приступать к установке, необходимо определить тип подключения. Наиболее часто применяемыми являются:
- Резьбовое. Входной и выходной патрубки снабжены внешней либо внутренней резьбой, через соответствующие фитинги арматура встраивается в разрыв трубопровода. Наиболее удобное для самостоятельной установки, лучше выбрать подключение такого типа.
- Фланцевое. Патрубки оборудованы фланцами, на концах труб также должны быть фланцы соответствующего типоразмера, они стягиваются между собой болтами. Обеспечивают высокое давление и интенсивность потока, чаще применяются на магистралях высокого и среднего давления.
До начала монтажа устройства следует выполнить ряд подготовительных операций. Трубы должны быть размечены, обрезаны под размер и зачищены. Место для установки электромагнитного устройства должно давать свободный доступ к устройству для его монтажа, обслуживания и ремонта. Опытные мастера сформулировали также несколько рекомендаций:
- Все работы по установке или снятию прибора можно проводить только в отключенном от сети виде.
- Трубопроводную систему необходимо дополнить фильтром механической очистки. Это предотвратит загрязнение и повреждение деталей посторонними включениями, такими ка песок, чешуйки ржавчины и известковые отложения.
- Корпус устройства не должен принимать на себя вес участка трубопровода.
- Следует подключать устройство в соответствии с нанесенными на корпусе стрелками. Они указывают направление потока.
- При уличной установке следует защитить клапан от воздействия природных явлений. Обычно бывает достаточно водонепроницаемого кожуха. При работе в условиях низких температур нужно обеспечить подогрев кожуха.
- Резьбовые соединения нужно обязательно уплотнять лентой ФУМ или сантехнической нитью.
- Кабель для подключения к управляющей системе следует выбирать медный. Он должен иметь достаточное поперечное сечение не менее 2 мм2.
Подбор конкретной модели осуществляется на основе расчетов параметров трубопроводной системы.
Следует учитывать напор, сечение труб, необходимую скорость срабатывания и характеристики управляемой среды.
Признаки неисправности электромагнитного клапана карбюратора
В карбюраторах последних моделей применяется соленоидный привод управления подачей топлива. Как проверить электромагнитный клапан на исправность?
Его поломку определяют по следующим признакам:
- Двигатель неустойчиво работает на низких оборотах.
- Мотор глохнет при использовании наката.
- После выключения двигателя наблюдается детонация рабочей смеси.
Косвенными признаками неисправности также является снижение оборотов при подключении мощных потребителей электроэнергии, таких, как магнитола, ближний или дальний свет, подогрев стекол.
Проверка клапана
Проверять клапан карбюратора следует на следующих режимах:
- На холостом ходу. После запуска доводят обороты до 2100 и вслушиваются в работу карбюратора. Должен быть слышен резкий характерный звук, означающий закрытие затвора. Далее плавно снижают обороты до значения в 1900, должен быть слышен щелчок открывания.
- Торможение двигателем. Нужно сбросить газ, не выключая передачу. Исправный клапан в этом случае не сработает, даже если обороты снизились до 1900. Если слышен щелчок – устройство неисправно.
- После остановки двигателя. Если при выключенном зажигании в цилиндрах продолжаются самопроизвольные вспышки детонирующей рабочей смеси, двигатель дергается и вибрирует – значит, клапан не перекрывает подачу горючего в камеры и далее в цилиндры.
- Если при работающем моторе вытащить из разъема провод питания электроклапана- двигатель должен заглохнуть. Если он продолжает работать- значит, клапан неисправен.
Кроме способов проверки электромагнитного клапана «на ходу», можно вывинтить клапан из корпуса карбюратора и попробовать подать на него напряжение с аккумулятора. Один провод от батареи присоединяют к контактной колодке, другой- к корпусу прибора. При подключении напряжения клапан должен щелкнуть и втянуть иглу внутрь себя. После размыкания цепи слышен еще один щелчок, и возвратная пружина втянет иглу. Заодно можно проверить, не загрязнены ли детали устройства смолистыми отложениями. Их нужно отмочить в бензине и удалить мягкой ветошью.
Нужно проверить также, подается ли на контакты управляющее напряжение. Его нормальное значение — 10,5-14,4 в. Если на блоке управление напряжение есть, а на контакте –нет, значит, неисправен провод. Его надо отремонтировать или заменить.
Если на разъеме блока управления напряжения нет, то, скорее всего, неисправен сам блок. Его проверяют, подключив клапан к батарее еще одним временным проводом. К выводу блока управления, управляющему клапаном, подключают вольтметр или контрольную лампочку. Далее следует запустить двигатель. По достижении оборотов в 900 об/мин лампочка должна вспыхнуть, при 2100 об/мин- погаснуть. Если снизить обороны до 1900 об/мин-опять вспыхнуть. Такое поведение лампочки означает исправность блока управления. Если же лампочка вообще не загорается и не гаснет, а также включается и выключается при других оборотах- блок управления подлежит углубленной проверке и, возможно, замене.
Электромагнитный соленоидный клапан — это комбинация двух функциональных узлов: соленоид (электромагнит) с сердечником и клапан с проходным отверстием, в котором установлен диск или поршень. Клапан открывается (закрывается) движением магнитного сердечника (он втягивается в соленоид), когда на катушку подается электропитание. Если проще, это запорный кран для моментального автоматического перекрытия потока рабочей среды, который управляется с помощью электричества. Существуют двухходовые клапаны (2 порта для управления электроприводом) и трехходовые (3 порта).
Корпус соленоидного клапана изготовляется из латуни, литейного чугуна, нержавеющей стали или бронзы. Катушка — это электрическая часть, которая создает магнитный поток при подаче напряжения, состоит из бобины с изолированным медным проводом. Металлическая оболочка катушки служит для электрической и механической защиты, от воды и пыли.
Соленоидные клапана для воды, воздуха и других рабочих сред производятся с уплотнительными материалами: EPDM (этилен-пропилен), NBR (нитрил-бутадиеновая резина), FPM (Фторэластомер), PTFE (политетрафторэтилен), VITON (фторкаучук, фтористая резина).
Соленоидные клапаны прямого и непрямого действия
В клапане прямого действия сердечник соленоида механически соединен с диском и открывает/закрывает проходное отверстие при вкл/выкл соленоида. Его работа не зависит от рабочего давления в трубопроводной системе. Клапаны непрямого действия используют для работы давление в трубопроводе (разность давления между входом и выходом). Он оснащен пилотным перепускным отверстием. При подаче электрического напряжения на соленоид, пилотное отверстие открывается и сбрасывает давление с верха поршня на выход клапана. При этом давление рабочей среды поднимает поршень (мембрану) с седла клапана, тем самым открывая его. При отключении питания от соленоида пилотное отверстие закрыто и всё давление прикладывается к поршню или мембране сверху — происходит герметичное закрытие.
Основные сферы применения
Клапаны применяются во многих отраслях промышленности: канализация, котельные агрегаты, расширительные системы, моечные системы, поливочные системы, пищевое производство, другие гидравлические системы. Основные производители: Danfoss, Dendor, Tork (АДЛ), ASCO, АСТА, СЕМЕ. Область использования клапана напрямую связана
Устройство электромагнитного (соленоидного) клапана
Электромагнитный клапан (клапан соленоидный) состоит из следующих основных деталей: корпуса, крышки, мембраны (поршня), пружины, плунжера, штока и электрической катушки (соленоида). Корпуса и крышки клапанов отливают из латуни, нержавеющей стали, чугуна или полимеров: полипропилена, эколона, нейлона и др. Клапаны рассчитаны для использования при различных рабочих средах, давлениях и температурах. Для плунжеров и штоков применяют специальные магнитные материалы. Электрокатушки (соленоиды) для клапанов изготовливают в пылезащищенном или герметичном корпусе. Обмотка катушек выполнена высококачественным эмаль проводом из электротехнической меди. Присоединение к трубопроводу резьбовое или фланцевое. Для подключения к электрической сети используется штекер. Управление осуществляется подачей напряжения (или импульса) на катушку.
Напряжения питания:
- Переменный ток, AC: 24В, 110В, 220В;
- Постоянный ток, DC: 12В, 24В;
- Допуск по напряжению: ± 10%.
- Класс защиты: IP65.
Основные рабочие положения:
Клапаны электромагнитные по исполнениям бывают: «НЗ» – нормально закрытые клапаны, «НО» – нормально открытые клапаны и «БС» – бистабильные (импульсные) клапаны, переключающиеся с открытого на закрытое положение по управляющему импульсу.
По принципу действия:
Для различных условий эксплуатации применяют клапаны прямого действия, срабатывающие при нулевом перепаде давлении и пилотные клапаны (непрямого действия) – срабатывающие только при минимальном перепаде давления. Так же электромагнитные клапаны подразделяются на запорные (2/2 ходовые), распределяющие трехходовые (3/2 ходовые), и переключающие клапаны (2/3 ходовые).
Мембраны и уплотнения:
Мембраны клапанов изготовлены из эластичных полимерных материалов специальной конструкции и химического состава – EPDM, NBR, FKM, а уплотнения из PTFE или TEFLON. Так же в конструкции клапанов используются новейшие составы силиконовых резин – VMQ и другие полимеры.
Свойства материалов:
EPDM – Этилен-пропилен-диен-каучук. Недорогой, химически и износостойкий эластичный полимер. Высокая устойчивость к старению и атмосферным воздействиям. Устойчив к кислотам, щелочам, окислителям, соленым растворам, воде, пару низкого давления, нейтральным газам. Неустойчив к бензину, бензолу и углеводородами. Температура применения −40… +140 °С.
NBR – Нитрил-бутадиен-каучук. Распространенный и недорогой эластичный полимер, нейтральный к воздействию бензина, минерального масла, дизельного топлива, растворов щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана и воды. Температурный диапазон −30… +100 °С. Разрушается бензолом, окислителями и ультрафиолетом.
FKM – Фторкаучук. Термостойкий и эластичный синтетический полимер. Высокая стойкость к старению, озону и ультрафиолету. Химически устойчивый для кислотных и щелочных сред, нефтепродуктов, для топлива и углеводородов. Применяется для спиртов, воды, воздуха и пара низкого давления при температуре −30… +150 °С. Разрушается эфирами, органическими кислотами.
PTFE – Политетрафторэтилен. Фторполимер, один из самых химически стойких полимерных материалов. Применяется в химической промышленности для кислот и их смесей высокой концентрации, щелочей, растворителей. Устойчив к бензолу, окислителям, маслам и топливам. Используется для агрессивных газов, углеводородов, воздуха, воды и пара. Температурный диапазон −50… +200 °С. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.
TEFLON – Политетрафторэтилен. Запатентованное название фторполимера, на основе PTFE с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура применения в диапазоне −50… +250 °С.
Принцип действия пилотного электромагнитного клапана
Клапан нормально закрытый
В статичном положении напряжение на катушке отсутствует – электро клапан закрыт. Запорный орган (мембрана или поршень, в зависимости от типа клапана) герметично прижат, силой действия пружины и давления рабочей среды к седлу уплотнительной поверхности. Пилотный канал закрыт подпружиненным плунжером. Давление в верхней полости клапана (над мембраной) поддерживается через перепускное отверстие в мембране (или через канал в поршне) и равно давлению на входе в клапан. Клапан электромагнитный находится в закрытом положении, пока катушка не окажется под напряжением.
Для открытия клапана напряжение подается на катушку. Плунжер, под воздействием магнитного поля поднимается и открывает пилотный канал. Так как диаметр пилотного канала больше перепускного, давление в верхней полости клапана (над мембраной) понижается. Под действием разницы давлений, мембрана или поршень поднимается вверх и клапан открывается. Клапан останется в открытом положении, пока катушка находится под напряжением.
Клапан нормально открытый
Принцип действия нормально открытого клапана наоборот – в статичном положении клапан находится в открытом положении, а при подаче напряжения на катушку клапан закрывается. Для удержания нормально открытого клапана в закрытом состоянии, напряжение необходимо подавать на катушку долговременно.
Для правильной работы любых клапанов пилотного действия необходим минимальный перепад давления, ΔP – разница давлений на входе и на выходе клапана. Пилотные клапаны назвают клапанами непрямого действия, т.к. кроме подачи напряжения, необходимо выполнение условия по перепаду давления. Подходит в большинстве случаев, для эксплуатации в системах водоснабжения, отопления, системах ГВС, системах пневмоуправления и др. – везде, где присутствует давление в трубопроводе.
Принцип действия клапана электромагнитного прямого действия
У электромагнитного клапана прямого действия пилотный канал отсутствуют. Эластичная мембрана в центре имеет жесткое металлическое кольцо и через пружину соединена с плунжером. При открытии клапана, под воздействием магнитного поля катушки, плунжер поднимается вверх и снимает усилие с мембраны, которая моментально поднимается и открывает клапан. При закрытии (отсутствии магнитного поля), подпружиненный плунжер опускается и с усилием прижимает мембрану, через кольцо к уплотнительной поверхности.
Для клапана электромагнитного прямого действия, минимальный перепад давления на клапане не требуется, ΔPmin=0 бар. Клапаны прямого действия, могут работать как в системах с давлением в трубопроводе, так и на сливных емкостях, накопительных ресиверах и в других местах, где давление минимально или отсутствует.
Принцип действия бистабильного клапана
Бистабильный клапан имеет два устойчивых положения: «Открыто» и «Закрыто». Переключение между ними осуществляется последовательно, подачей короткого импульса на катушку клапана. Особенностью управления является необходимость подачи импульсов переменной полярности, поэтому бистабильные клапаны работают только от источников постоянного тока. Для удержания открытого или закрытого положения подавать напряжение на катушку не требуется! Конструктивно, бистабильные импульсные клапаны выполнены как пилотные клапаны, т.е. необходим минимальный перепад давления.
Клапан электромагнитный соленоидный (англ. solenoid valve) – это функциональная и надежная трубопроводная арматура. Ресурс работы специальных электромагнитных катушек составляет до 1 миллиона включений. Время, необходимое для срабатывания мембранного магнитного клапана в среднем составляет от 30 до 500 миллисекунд, в зависимости от диаметра, давления и исполнения. Клапаны электромагнитные можно применять как запорные устройства дистанционного управления, так и для безопасности, в качестве отсечных, переключающих или отключающих электроклапанов.
принцип действия, устройство, виды || ИТАЛГАЗ
Электромагнитный (соленоидный) клапан — это устройство для управления рабочей средой под давлением в трубопроводе. Его действие заключается в том, чтобы открывать / закрывать проходное отверстие плунжером, на который воздействует магнитное поле электромагнитной катушки или усилением за счет давления рабочей среды и мембраны.
Принцип действия электромагнитного (соленоидного) клапана
Клапан оснащен соленоидом, который представляет собой электрическую катушку с подвижным ферромагнитным сердечником в центре. Это ядро называется плунжером. В положении покоя плунжер закрывает небольшое отверстие. Электрический ток через катушку создает магнитное поле. Магнитное поле оказывает силу на плунжер, в результате плунжер тянет к центру катушки так, что отверстие открывается. Это основной принцип, который используется для открытия и закрытия электромагнитных клапанов.
Устройство электромагнитного клапана
Основные компоненты:
1. Корпус клапана, который состоит из впускного и выпускного отверстия, а также седла.
2. Арматурная трубка с сердечником, на которую устанавливается катушка.
3. Плунжер, который скользит внутри арматурной трубки и в некоторых случаях служит уплотнением.
4. Катушка электромагнитная, которая создает магнитное поле, необходимое для перемещения плунжера.
Основные типы электромагнитных клапанов
Электромагнитный клапан непрямого действия
Данный вид клапанов доступен с присоединительными размерами 1/4″… 3″. При больших диаметрах статическое давление рабочей среды увеличивается, и необходимо, чтобы магнитное поле, создаваемое катушкой, способно было справится с ним. Это достигается за счет использования сервоуправляемого действия в клапане. При этом варианте конструкции давление среды помогает удерживать уплотнение главного клапана.
Нормально-закрытый клапан (2/2 NC) имеет впускное и выпускное отверстие в корпусе. Когда соленоид не находится под напряжением, поток блокируется основным уплотнением, которое может быть либо диафрагма, либо поршень. В этом режиме среда течет через небольшое отверстие в диафрагме или поршне и помогает удерживать клапан закрытым. Когда на электромагнитную катушку подается напряжение, открывается пилотное отверстие, позволяющее среде выйти из полости над основным уплотнением и открыть главный клапан.
Этот тип требует минимального перепада давления для работы, иначе поток среды через клапан будет минимальным или клапан просто не откроется.
Нормально-открытый клапан непрямого действия (2/2 NO) имеет впускное и выпускное отверстие в корпусе. При больших диаметрах статическое давление рабочей среды увеличивается, и все еще необходимо, чтобы магнитное поле, создаваемое соленоидной катушкой, способно было справляться с ним. В этой конструкции давление среды помогает удерживать открытым основной клапан. Когда катушка без напряжения, поток не перекрывается основным уплотнением, которое может быть либо диафрагмой, либо поршнем. В этом режиме среда течет через небольшое отверстие в диафрагме или поршне и помогает удерживать клапан открытым. Когда на катушку подается напряжение, пилотное отверстие закрывается и рабочая среда из полости над основной мембранной перестает попадать в выходной трубопровод, что приводит к закрыванию мембраны главного клапана.
Эта конструкция требует минимального перепада давления для работы, иначе клапан просто не закроется.
Электромагнитный клапан прямого действия
Двухходовой клапан имеет впускное и выпускное присоединительное отверстие в корпусе.
Нормально-закрытый клапан прямого действия (2/2 NC).
При этом варианте рабочая среда не протекает через клапан, а перекрыта плунжером, который прижат пружиной. При включении напряжения электромагнитная катушка поднимает плунжер и среда двигается к выпускному отверстию.
Нормально-открытый клапан прямого действия (2/2 NO).
При этом варианте отверстие открыто, рабочая среда направляется от впускного отверстия к выпускному. При подаче напряжения отверстие закрывается. Операция в обоих случаях зависит только от магнитного поля, создаваемого соленоидной катушкой.
Эти клапаны способны работать при нулевом давлении.
Клапан с принудительным подъемом мембраны
Нормально-закрытый клапан (2/2 NC) с принудительно поднимаемой диафрагмой, имеет впускное и выпускное отверстие в корпусе. В этих моделях плунжер механически прикреплен к диафрагме и управляет центральным пилотным отверстием и ходом основного уплотнения, что позволяет ему работать при нулевом перепаде давления.
Трехходовой электромагнитный клапан прямого действия
Трехходовой клапан имеет впускное и выпускное присоединительное отверстие в корпусе, а третье присоединительное отверстие находится в арматурной трубке («выхлоп»).
Нормально-закрытый трехходовой клапан (3/2 NC).
При этом варианте среда не пропускается через впускное отверстие, так как плунжер прижат к седлу пружиной. Но среда из выходного трубопровода выводится через «выхлоп». При подключении к электросети впускное отверстие открывает подачу рабочей среды, а «выхлоп» закрывается.
Нормально-открытый трехходовой клапан (3/2 NO).
В этом исполнении отверстие открыто, рабочая среда направляется от впускного отверстия к выпускному, а «выхлоп» закрыт. При подключении к электросети впускное отверстие закрывается, в то же время «выхлоп» открывается и соединяется с выходным трубопроводом. В обоих случаях операция зависит только от магнитного поля, создаваемого соленоидной катушкой.
Трехходовые электромагнитные клапаны могут работать при нулевом давлении.
Соленоидный клапан является одним из наиболее используемых компонентов в газовых и жидкостных системах, количество применений почти бесконечно. Вот некоторые примеры использования: системы отопления, технология сжатого воздуха, промышленная автоматизация, бассейн, стиральные машины, стоматологическое оборудование, системы мойки и оросительные системы.
Надеемся, что данная статья окажется Вам полезной и поможет разобраться в теме — электромагнитный клапан.
Основными задачами соленоидного (электромагнитного) клапана в двигателе автомобиля являются: обеспечение точного времени начала впрыска топлива относительно угла поворота коленчатого вала двигателя на различных режимах работы, продолжительности впрыска и количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя.
Соленоидный клапан можно разделить на две группы – соленоидную и клапанную. Клапанная группа состоит из игольчатого клапана 2, корпуса 12 клапана составляющего одно целое с корпусом насоса и пружины клапана 1.
Рис. Соленоидный (электромагнитный) клапан для легковых автомобилей:
1 – пружина клапана; 2 – игольчатый клапан; 3 – камера высокого давления; 4 – камера низкого давления; 5 – компенсационная шайба; 6 – катушка; 7 – упор; 8 – штекер; 9 – щель для прохода топлива; 10 – уплотнительная плоскость корпуса клапана; 11 – уплотнительная плоскость клапана; 12 – корпус; 13 – накидная гайка; 14 – магнитный диск; 15 – магнитный сердечник; 16 – якорь; 17 – уравнительная пружина
Уплотнительная плоскость 10 корпуса клапана имеет конусообразную форму. Посадочная поверхность клапана 11 имеет точно такую форму, однако угол конуса клапана немного больше угла конуса его корпуса. Когда клапан закрыт и прижат к корпусу, корпус и клапан соприкасаются только по линии седла клапана, благодаря чему достигается очень хорошее уплотнение клапана. Клапан и его корпус составляют прецизионную пару и очень плотно подогнаны друг к другу.
Магнит состоит из ярма магнитопровода и подвижного якоря 16. Ярмо состоит из магнитного сердечника 15, катушки 6 и штекеров выводных контактов 8. Якорь соединен с клапаном. Между магнитным ярмом и якорем в исходном положении имеется зазор.
Принцип действия соленоидного (электромагнитного) клапана
Электромагнитный клапан имеет два переключаемых положения – «клапан открыт» и «клапан закрыт». Клапан открыт, когда напряжение питания на катушку не подается. Клапан закрывается при подаче напряжения питания от задающего каскада ЭБУ.
Клапан открыт. Под усилием пружины 1 клапан 2 прижимается к упору 7, в результате чего обеспечивается проход топлива через щель для прохода топлива 9 между иглой и корпусом в области седла клапана. При этом камеры высокого 3 и низкого 4 давления соединены между собой. В этом исходном положении топливо может как втекать в камеру высокого давления, так и вытекать из нее.
Клапан закрыт. Когда наступает момент впрыска топлива, на катушку клапана подается напряжение питания от задающего каскада ЭБУ. Ток срабатывания вызывает магнитный поток в элементах магнитного контура (магнитный сердечник и якорь), который генерирует силу магнитного притяжения для перемещения якоря к статору. В результате движение якоря останавливается иглой при ее посадке на седло в корпусе. При этом между якорем и статором остается небольшой воздушный зазор. Клапан теперь закрыт, и при движении плунжера насос-форсунки вниз осуществляется впрыск топлива.
Сила магнитного притяжения используется не только для подтягивания якоря, но и для преодоления силы действия пружины клапана и, соответственно, удерживания якоря. Кроме того, сила магнитного притяжения прикладывается к уплотнительным поверхностям седла для удерживания их в контакте друг с другом. Якорь удерживается в данном положении до тех пор, пока на катушку клапана подается напряжение питания.
Чем сильнее магнитный поток, тем ближе располагается к статору якорь. После закрытия клапана можно уменьшить ток до удерживающего уровня. Клапан, таким образом, остается закрытым, а потери мощности и, следовательно, выделение тепла, оказываются минимальными.
Для прекращения процесса впрыска топлива должна быть прекращена подача напряжения на катушку клапана, в результате чего магнитный поток исчезает, как и сила магнитного притяжения, и пружина перемещает иглу клапана в ее исходное положение на упоре. Проход топлива через седло клапана открывается.
Видео: Обзор электромагнитных клапанов
Соленоид – это обмотка, имеющая цилиндрический вид. Длина этой обмотки в десятки раз превышает ее диаметр. Само слово соленоид происходит из слияния двух терминов «solen», «eidos». Первое из них обозначает «труба», а второе слово переводится как «подобный». На практике, это объясняет форму этой радиодетали, которая имеет вид трубы, но с обмоткой.
Другими словами, соленоид можно назвать отдельным видом катушки индуктивности. При подаче на нее электричества, внутри этой «трубы» образуется электромагнитное поле. Поле, своей силой, втягивает внутрь сердечник, который тем самым совершает механическое действие. Используется это например в изменении положения клапана или открывания замка двери.
В статье будет описано устройство соленоидов, сфера применения и другие вопросы, касающиеся этой радиодетали. Также в статье добавлен интересный файл и видеоролик по данной теме.
Соленоид с подключением
Описание и принцип работы соленоида
Линейный соленоид работает на том же основном принципе, что и электромеханическое реле, описанное в предыдущем уроке, и точно так же, как и реле, они также могут переключаться и управляться с помощью транзисторов или полевых МОП-транзисторов. Линейный соленоид — это электромагнитное устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическое толкающее или тянущее усилие или движение. Линейный соленоид в основном состоит из электрической катушки, намотанной вокруг цилиндрической трубки с ферромагнитным приводом или «плунжером», который может свободно перемещать или скользить «ВХОД» и «ВЫХОД» в корпусе катушек. Виды соленоидов представлены на рисунке ниже.
Соленоиды могут использоваться для электрического открывания дверей и защелок, открытия или закрытия клапанов, перемещения и управления роботизированными конечностями и механизмами и даже для включения электрических выключателей только путем подачи питания на его катушку. Соленоиды доступны в различных форматах, причем наиболее распространенными типами являются линейный соленоид, также известный как линейный электромеханический привод (LEMA) и вращающийся соленоид.
Соленоид и сфера применения
Оба типа соленоидов, линейный и вращательный доступны в виде удержания (с постоянным напряжением) или в виде защелки (импульс ВКЛ-ВЫКЛ), при этом типы защелки используются в устройствах под напряжением или при отключении питания. Линейные соленоиды также могут быть разработаны для пропорционального управления движением, где положение плунжера пропорционально потребляемой мощности. Когда электрический ток протекает через проводник, он генерирует магнитное поле, и направление этого магнитного поля относительно его северного и южного полюсов определяется направлением потока тока внутри провода.
Эта катушка проволоки становится « электромагнитом » со своими собственными северным и южным полюсами, точно такими же, как у постоянного магнита. Сила этого магнитного поля может быть увеличена или уменьшена либо путем управления количеством тока, протекающего через катушку, либо путем изменения количества витков или петель, которые имеет катушка. Пример «электромагнита» приведен ниже.
Магнитное поле, создаваемое катушкой
Когда электрический ток проходит через обмотки катушек, он ведет себя как электромагнит, и плунжер, который находится внутри катушки, притягивается к центру катушки с помощью магнитного потока внутри корпуса катушек, который, в свою очередь, сжимает небольшая пружина прикреплена к одному концу плунжера. Сила и скорость движения плунжеров определяются силой магнитного потока, генерируемого внутри катушки.
Когда ток питания выключен (обесточен), электромагнитное поле, созданное ранее катушкой, разрушается, и энергия, накопленная в сжатой пружине, заставляет поршень вернуться в исходное положение покоя. Это движение плунжера вперед и назад известно как «ход» соленоидов, другими словами, максимальное расстояние, на которое плунжер может проходить в направлении «вход» или «выход», например, 0–30 мм.
Такой тип соленоида обычно называется линейным соленоидом из-за линейного направленного движения и действия плунжера. Линейные соленоиды доступны в двух основных конфигурациях, которые называются «тягового типа», так как он тянет подключенную нагрузку к себе, когда они находятся под напряжением, и «толкающего типа», которые действуют в противоположном направлении, отталкивая его от себя при подаче питания. Как притягивающие, так и толкающие типы обычно имеют одинаковую конструкцию, с разницей в расположении возвратной пружины и конструкции плунжера.
Магнитное поле, создаваемое внутри.
Конструкция линейного соленоида вытяжного типа
Линейные соленоиды полезны во многих устройствах, которые требуют движения открытого или закрытого типа (например, внутри или снаружи), таких как дверные замки с электронным управлением, пневматические или гидравлические регулирующие клапаны, робототехника, управление автомобильным двигателем, ирригационные клапаны для полива сада и даже для дверного звонка. Они доступны как открытая рама, закрытая рама или герметичные трубчатые типы.
Материал в тему: Что такое кондесатор
Вращательный соленоид
Большинство электромагнитных соленоидов являются линейными устройствами, создающими линейную силу движения или движения вперед и назад. Однако имеются также вращательные соленоиды, которые производят угловое или вращательное движение из нейтрального положения либо по часовой стрелке, против часовой стрелки, либо в обоих направлениях (в двух направлениях). Вращающиеся соленоиды можно использовать для замены небольших двигателей постоянного тока или шаговых двигателей, если угловое движение очень мало, а угол поворота — это угол, смещенный от начального к конечному положению.
Обычно доступные ротационные соленоиды имеют перемещения 25, 35, 45, 60 и 90 o, а также многократные перемещения к определенному углу и от него, такие как самовосстановление в двух положениях или возврат в нулевое вращение, например, от 0 до 90- до -0 ° , самовосстановление в 3 положениях, например от 0 ° до +45 ° или от 0 ° до -45 °, а также фиксация в 2 положениях.
Соленоид в металлическом корпусе.
Вращающиеся соленоиды производят вращательное движение, когда под напряжением, обесточено, или изменение полярности электромагнитного поля изменяет положение ротора с постоянными магнитами. Их конструкция состоит из электрической катушки, намотанной вокруг стальной рамы с магнитным диском, соединенным с выходным валом, расположенным над катушкой.
Когда катушка находится под напряжением, электромагнитное поле генерирует множество северных и южных полюсов, которые отталкивают соседние постоянные магнитные полюса диска, заставляя его вращаться на угол, определяемый механической конструкцией вращающегося соленоида.
Вращающиеся соленоиды используются в торговых автоматах или игровых автоматах, для управления клапанами, затворами камер со специальными высокоскоростными, низкоэнергетическими или регулируемыми позиционирующими соленоидами с высоким усилием или крутящим моментом, такими как те, которые используются в точечно-матричных принтерах, пишущих машинках, автоматах или в автомобилях.
Схема устройства соленоида.
Электромагнитное переключение
Обычно соленоиды, линейные или вращающиеся, работают с приложением постоянного напряжения, но их также можно использовать с синусоидальными напряжениями переменного тока, используя двухполупериодные мостовые выпрямители для выпрямления питания, которые затем можно использовать для переключения соленоида постоянного тока. Малые соленоиды типа DC могут легко управляться с помощью транзисторных или полевых МОП-транзисторов и идеально подходят для использования в роботизированных устройствах.
Однако, как мы видели ранее с электромеханическими реле, линейные соленоиды являются «индуктивными» устройствами, поэтому требуется некоторая электрическая защита через катушку соленоида для предотвращения повреждения полупроводникового переключающего устройства высокими обратными ЭДС. В этом случае используется стандартный «Диод маховика», но вы также можете использовать стабилитрон или варистор малого значения.
Устройство электромагнитного клапана.
Снижение энергопотребления соленоида
Одним из основных недостатков соленоидов, особенно линейного соленоида, является то, что они являются «индуктивными устройствами», изготовленными из катушек с проволокой. Это означает, что соленоидная катушка преобразует часть электрической энергии, используемой для их работы, в «нагрев» из-за сопротивления провода. Другими словами, при длительном подключении к источнику электропитания они нагреваются, и чем дольше время, в течение которого питание подается на соленоидную катушку, тем горячее становится. Также, когда катушка нагревается, ее электрическое сопротивление также изменяется, позволяя течь большему току, повышая ее температуру.
При постоянном входном напряжении, подаваемом на катушку, катушка соленоидов не имеет возможности остыть, потому что входная мощность всегда включена. Чтобы уменьшить этот самогенерируемый эффект нагрева, необходимо уменьшить либо количество времени, в течение которого катушка находится под напряжением, либо уменьшить количество тока, протекающего через нее. Один из способов потребления меньшего тока заключается в подаче подходящего достаточно высокого напряжения на электромагнитную катушку, чтобы обеспечить необходимое электромагнитное поле для работы и посадки плунжера, но затем один раз активировать для снижения напряжения питания катушек до уровня, достаточного для поддержания плунжера, в «сидячем» или закрытом положении.
Используя этот метод, соленоид может быть подключен к его источнику напряжения на неопределенный срок (непрерывный рабочий цикл), так как мощность, потребляемая катушкой, и выделяемое тепло значительно уменьшаются, что может быть до 85-90% при использовании подходящего силового резистора. Однако мощность, потребляемая резистором, также будет генерировать определенное количество тепла, I 2 R (закон Ома), и это также необходимо учитывать.
Рабочий цикл соленоида
Другим более практичным способом уменьшения тепла, выделяемого катушкой соленоидов, является использование «прерывистого рабочего цикла». Прерывистый рабочий цикл означает, что катушка многократно переключается «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на подходящей частоте, чтобы активировать механизм плунжера, но не дать ему обесточиться во время периода ВЫКЛ. Прерывистое переключение рабочего цикла является очень эффективным способом уменьшения общей мощности, потребляемой катушкой.
Рабочий цикл (% ED) соленоида — это часть времени «ВКЛ», когда на электромагнит подается напряжение, и это отношение времени «ВКЛ» к общему времени «ВКЛ» и «ВЫКЛ» для одного полного цикла операций. Другими словами, время цикла равно времени включения плюс время выключения. Рабочий цикл выражается в процентах, например:
Затем, если соленоид включен или включен на 30 секунд, а затем выключен на 90 секунд перед повторным включением, один полный цикл, общее время цикла включения / выключения составит 120 секунд, (30 + 90) поэтому рабочий цикл соленоидов будет рассчитываться как 30/120 сек или 25%. Это означает, что вы можете определить максимальное время включения соленоидов, если вам известны значения рабочего цикла и времени выключения.
Например, время выключения равно 15 секундам, рабочий цикл равен 40%, поэтому время включения равно 10 секундам. Соленоид с номинальным рабочим циклом 100% означает, что он имеет постоянное номинальное напряжение и поэтому может быть оставлен включенным или постоянно включен без перегрева или повреждения. В этом уроке о соленоидах мы рассматривали как линейный соленоид, так и вращающийся соленоид как электромеханический привод, который можно использовать в качестве выходного устройства для управления физическим процессом. В следующем уроке мы продолжим рассмотрение устройств вывода, называемых исполнительными механизмами, и устройства, которое снова преобразует электрический сигнал в соответствующее вращательное движение, используя электромагнетизм. Тип устройства вывода, которое мы рассмотрим в следующем уроке — это двигатель постоянного тока.
Материал по теме: Что такое реле времени.
Соленоид в упаковке
Соленоиды косвенного действия
Данный вид соленоида является более сложным, и понадобится больше времени для объяснения механизма его работы. Проще говоря, соленоид косвенного действия состоит из двух клапанов, соединённых в один механизм. Основной клапан (main valve) – это золотник, который работает по описанному выше принципу, второй используемый механизм – это управляющий клапан (pilot valve), который находится между золотником и электромагнитом. Управляющий клапан представляет собой маленький соленоид прямого действия, который активирует нажатие большого золотника. Обратите внимание, что соленоид, показанный на данном изображении, является соленоидом прямого действия, так как он напрямую воздействует на управляющий клапан, но вся конструкция в сборе является соленоидом косвенного действия.
Основное различие между соленоидами прямого действия и косвенного действия в том, как они взаимодействуют с механическими частями маркера. Соленоиды прямого действия работают напрямую с элементами механизма маркера. Соленоиды косвенного действия используют воздушный поток для управления золотником. Основная причина существования соленоидов косвенного действия – это их невероятно низкое потребление энергии по сравнению с соленоидами прямого действия. Например, если соленоиду прямого действия необходимо 4 ватта для воздействия на механизм, то соленоиду косвенного действия для того же воздействия нужно всего 0,5 ватта.
Схема работы соленоида.
Далее соленоиды делятся по количеству потоков. Для функционирования у соленоида должно быть хотя бы одно отверстие, через которое воздух поступает в соленоид, одно отверстие, из которого воздух поступает в механизм, и одно отверстие для сброса воздуха. Но в большинстве случаев используется конструкция с двумя отверстиями для подачи воздуха в механизм маркера и двумя отверстиями сброса воздуха. В настоящее время, в основном, используются три основных типа соленоидов:
- Четырёхпоточный золотниковый клапан (four way spool valve). Этот тип используется в большинстве полностью электропневматических маркеров, где для движения поршня назад и вперёд используется воздух. Например Ego, Angel, Shocker, Dye Matrix и т.п. Неправильно названный тривей (three way valve) на кокерах, тоже является примером четырёхпоточного поршня.
- Трехпоточный золотник, закрытый в состоянии покоя (3-way spool normally closed). Это трехпоточный клапан, который подаёт воздух при подаче на него напряжения. Когда этот соленоид в состоянии покоя, он не подаёт никакого давления, например pVI Shocker, Invert Mini.
- Трёхпоточный золотник, открытый в состоянии покоя (3-way spool normally open). Это трёхпоточный клапан, который подаёт давление в состоянии покоя, и перекрывает поток воздуха, когда на него подаётся напряжение, например Ion.
Управляющий клапан в соленоиде всегда является трёхпоточным, закрытым в состоянии покоя. Когда на соленоид подаётся напряжение, управляющий клапан открывается и подаёт воздух для того, чтобы сдвинуть золотник, который, в свою очередь, может быть и трехпоточным и четырёхпоточным.
Каждый соленоид косвенного действия делится на три сегмента: катушка (coil), управляющий клапан (pilot) и золотник (spool). Катушка – это единственная электромагнитная часть всего механизма. Состоит она из медной проволоки, обмотанной вокруг металлического кожуха, внутри которого находится металлический стержень, являющийся противоположным магнитным компонентом клапана. Стержень изготавливается из стали и имеет пружину с одного конца. На противоположном конце соленоида находится золотник, который является клапаном и основной движущейся частью соленоида. Золотники обычно изготавливаются из латуни или алюминия в зависимости от производителя.
Также на золотнике имеются разнообразные прокладки для того, чтобы перенаправлять воздушные потоки. И, наконец, последняя часть соленоида – управляющий клапан, который является “посредником” между движением стержня катушки и золотника. Основной компонент для управляющего клапана – круглый поршень, который передвигает золотник в открытое положение. Поршень представляет собой маленький пластиковый диск с прокладкой вокруг него. За поршнем находится маленький привод, деталь для удержания привода на месте и маленькая заглушка, находящаяся внутри привода. Большинство этих компонентов, как и корпус управляющего клапана, изготавливается из полимеров для того, чтобы улучшить скольжение и уплотнение.
Интересный материал для ознакомления: что такое вариасторы.
В заключение статьи, что же такое двелл? Это время, в течение которого на соленоид подаётся напряжение (соответственно, путь болта маркера в переднее положение + время, которое болт находится в переднем положении, выпуская воздух). При сильном понижении параметра двелл вам придётся компенсировать более короткое время пребывания болта в переднем положении путём повышения рабочего давления маркера, что не будет полезным для вашего маркера. Слишком завышенное значение параметра двелл приведёт к перерасходу воздуха, заряда батареи и большему износу самого соленоида.
Два одинаковых соленоида.
Как проверить работоспособность
Проводник, имеющий форму спирали, в котором возникает магнитное поле, называется соленоидом. Применяется в автомобилях и предназначен для переключения датчиков и клапанов на расстоянии. Таким образом, если клапан или какой-либо датчик перестал функционировать, то, прежде всего, проверке подвергают соленоид.
Для проверки потребуется следующее:
- компрессор;
- оборудование для диагностики;
- различные инструменты – отвертки, ключи и другие.
Для проверки соленоида его необходимо переключить в режим “омметра”. Отыскать соленоид в автомобиле можно посредством технической документации, которая идет с каждым транспортным средством. Соленоид должен быть подключен к бортовому компьютеру. Обратить внимание и на то, в каком состоянии находится клапан. Он может быть закрытым или открытым.
- Следующим этапом следует проверка электрического сопротивления соленоида. В работе потребуется применить омметр, который следует подключить к клеммам компонента. О том, каким сопротивлением должен обладать соленоид в горячем и холодном состоянии, указано в технической документации. Проверить контур компонента на замыкание. Необходимо каждый контакт через корпус автомобиля замкнуть. В течение долгого периода эксплуатации в соленоиде скапливается большое количество загрязняющих компонентов. По возможности следует промыть соленоид в бензине. Возможно, что приходится иметь дело с неразборным компонентом. Тогда придется заменить старый соленоид на новый, и можно быть уверенным в том, что проблема устранена.
- Соленоид является источником мощного магнитного поля. В результате этого внутри скапливается большое количество металлических микрочастиц. Они оседают на стенках каналов и вскоре начинают препятствовать нормальной работе клапана. Подвижные части работают с перебоями. Удалять металлические микрочастицы можно посредством компрессора. Высокое давление воздуха удалит весь мусор, скопившийся за несколько лет или месяцев эксплуатации. Не забыть обратить внимание на то, в каком состоянии должен находиться клапан в обычном состоянии.
- Если соленоид закрыт в нормальном положении, то выполнить простой тест. Отключить устройство от источника питания. После этого направить струю воздуха, которая должна задерживаться внутри, а не выходить через выходной канал. Подать напряжение на соленоид. В данной ситуации воздушная струя должна начать выходить через выходной канал. Если условия выполняются, то можно сказать, что компонент находится в пригодном состоянии.
- С иной ситуацией придется столкнуться в случае с нормально открытым соленоидом. Как только компонент был обесточен, воздух должен начать выходить через выходной клапан. При подаче тока канал запирается, и воздух остается внутри.
Электромагнитный клапан.
Наличие короткого замыкания становится причиной низкого сопротивления. Его можно измерить и для этого необходимо отыскать электродвижущую силу, а также ее внутреннее сопротивление. На основании полученных сведений выполнить требуемые расчеты. Для расчета короткого замыкания потребуется лишь тестер.
Заключение
В данной статье представлены основные вопросы работы соленоида или электромагнитного клапана. Более подробно об этом устройстве можно узнать, прочитав статью Электромагнитное поле соленоида. В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи выражаем благодарность источникам, откуда была почерпнута информация:
www.wiki.amperka.ru
www.pb-all.ru
www.meanders.ru
www.kinergo.ru
ПредыдущаяРадиодеталиЧто такое тепловое реле
СледующаяРадиодеталиЧто такое геркон и как применяется в быту?
Принцип работы и типы электромагнитных клапановЭлектромагнитный клапан — это электромеханический клапан, используемый для управления потоком жидкостей и газов. Изменение положения клапана обеспечивается подачей электрической энергии бобины (220 В, 110 В, 24 В, 12 В, 6 В и т. Д. Переменное, постоянное напряжение) на электромагнитный клапан.
Этот тип клапана, используемого в системах газовой безопасности, широко устанавливается параллельно с устройствами обнаружения землетрясений и устройствами газовой сигнализации в нашей стране, и это система, которая перекрывает поток газа с помощью контакта, который берется из основной системы.Сотрудники с 24 В, используемые в системах пожарной безопасности, также доступны.
Электромагнитные клапаны предназначены для отключения системы по мере необходимости. По этой причине его можно использовать в любой желаемой системе.
Принцип работы электромагнитного клапанаАвтоматическая газовая резка с вентиляцией (электромагнитный клапан)
Это электрические газорезательные клапаны, которые мы все знаем как Селеноидные клапаны. Однако рекомендуется, чтобы этот электромагнитный клапан, который используется как часть системы газовой безопасности, был ручным, в отличие от клапана, используемого в фитингах газопровода.
Этот тип клапана отключает газ, когда он получает сигнал о выключении центральной панели, и не включает его, пока он не будет настроен вручную (путем его подъема или подъема в зависимости от выбранной модели), даже если он получает сигнал центральной панели. Таким образом, оно предназначено для определения причины утечки газа пользователем и для восстановления утечки газа только по этому условию.
Клапаны с ручным управлением бывают двух типов: «нормально открытые» или «нормально закрытые», как и другие соленоидные клапаны.Клапан, называемый «нормально открытый», позволяет клапану работать, пока отсутствует напряжение питания катушки. Когда газ должен быть отключен, катушка включается и газ отключается путем подачи напряжения питания с релейного выхода системы сигнализации, который кодируется как NA или NO. Такие клапаны не имеют постоянного напряжения питания на катушке и, по-видимому, выгодны только с точки зрения срока службы катушки, поскольку они питаются в аварийном состоянии, но имеют недостаток, заключающийся в том, что они могут считаться небезопасными в некоторых приложениях, например как не отключать газ во время сбоя питания.Например, в тех случаях, когда процесс сжигания автоматически останавливается, например, в котельной, газ можно рассматривать как повышающий риск элемент, особенно когда электричество отключается и возвращается, и в системе сгорания имеются некоторые потенциальные сбои. , По этой причине клапан NORMALDE OPEN является технически правильным в системах сжигания газа, которые могут работать без электрической зависимости, таких как клапаны NORMALLY ЗАКРЫТЫЕ, и на кухнях в системах сжигания газа, которые могут работать во всех электрических зависимостях, таких как котельная.Однако, как факт нашей страны здесь, необходимость настроить вручную, чтобы очень часто отключать питание и отключать питание, когда питание прерывается, побудило пользователя использовать нормально открытые клапаны во всех приложениях вместо нормально закрытых клапаны.
Простая вытянутая нормально замкнутая структура соленоида
Простой пилотный электромагнитный клапан управления
Электромагнитные клапаны являются наиболее часто используемыми блоками управления жидкостями. Существуют различные типы, такие как вакуумный электромагнитный клапан, электромагнитный клапан из нержавеющей стали, электромагнитный клапан для горячего пара, электромагнитный клапан для кислой воды, электромагнитный клапан с электродвигателем, двойной электромагнитный клапан.
Как изготавливается электромагнитный клапан?
Есть 5 основных параметров для учитывать при выборе клапана:
- Cv
- медиа-совместимость
- давление
- температура
- фитинг
Как работает электромагнитный клапан?
Для режима приведения в действие проводится различие между прямыми клапанами, клапанами с внутренним управлением и клапанами с внешним управлением. Еще одной отличительной особенностью является количество соединений портов или количество путей прохождения потока («пути»). Электромагнитный клапан прямого действия
С электромагнитным клапаном прямого действия уплотнение седла прикреплено к сердечнику соленоида. В обесточенном состоянии отверстие седла закрыто, которое открывается, когда клапан находится под напряжением.
Двухходовой электромагнитный клапан прямого действия
Двусторонние электромагнитные клапаны — это запорные клапаны с одним входным отверстием и одним выходом.
порт (рис.1). В обесточенном состоянии стержневая пружина,
под давлением жидкости удерживает уплотнение клапана на клапане
место, чтобы перекрыть поток. Когда под напряжением, ядро и уплотнение
втягивается в соленоидную катушку и клапан открывается. Электромагнитный
сила больше, чем объединенная сила пружины и статический
и динамические силы давления среды.
Трехходовой электромагнитный клапан прямого действия
Трехходовые электромагнитные клапаны имеют три отверстия для подключения и два седла клапана.Один клапан
уплотнение всегда остается открытым, а другое закрыто в обесточенном состоянии
Режим. Когда на катушку подается питание, режим меняется на противоположный. Трехходовой электромагнитный клапан, показанный на рис. 2, выполнен с сердечником плунжерного типа. Различный
клапанные операции могут быть получены в зависимости от того, как текучая среда
подключен к рабочим портам на рис. 2. Давление жидкости
накапливается под седлом клапана. С обесточенной соленоидной катушкой,
коническая пружина плотно удерживает нижнее уплотнение сердечника на клапане
седло и перекрывает поток жидкости.Порт А исчерпан через
R. Когда катушка находится под напряжением, сердечник втягивается, клапан
посадочное место в отверстии R закрыто подпружиненным верхним уплотнением сердечника.
Текучая среда теперь течет от Р к А. 
в отличие от
версии с сердечниками плунжерного типа, клапанами с поворотной арматурой
иметь все портовые соединения в корпусе клапана. Изолирующая диафрагма
гарантирует, что текучая среда не вступит в контакт с
камера катушки соленоида.Клапаны с поворотной арматурой могут быть использованы для получения
любой трехходовой клапан. Основной принцип дизайна показан
на рис. 3. Клапаны поворотного якоря снабжены ручным управлением
как стандартная функция.
Соленоидный клапан с внутренним управлением
С участием
клапаны прямого действия, силы статического давления увеличиваются с
увеличение диаметра отверстия, что означает, что магнитные силы,
требуется преодолеть силы давления, стать соответственно
больше.Поэтому используются электромагнитные клапаны с внутренним управлением
для переключения более высоких давлений в сочетании с большим отверстием
размеры; в этом случае перепад давления жидкости выполняет
Основная работа по открытию и закрытию клапана.
Двухходовой электромагнитный клапан с внутренним управлением
Электромагнитные клапаны с внутренним управлением оснащены 2-
или трехходовой электромагнитный клапан.Диафрагма или поршень обеспечивает
уплотнение для седла главного клапана. Работа такого клапана
показано на рис. 4. Когда пилотный клапан закрыт, жидкость
давление повышается с обеих сторон диафрагмы через кровотечение
отверстие. Пока существует перепад давления между
входной и выходной порты, сила отсечки доступна благодаря
большей эффективной площади на верхней части диафрагмы.когда
пилотный клапан открывается, давление сбрасывается с верхнего
сторона диафрагмы. Большая эффективная сила давления
снизу теперь поднимается диафрагма и открывается клапан. В основном,
клапаны с внутренним управлением требуют минимального перепада давления
обеспечить удовлетворительное открытие и закрытие. Омега также предлагает
клапаны с внутренним управлением, спроектированные со связанным сердечником и диафрагмой
которые работают при нулевом перепаде давления (рис.5). 
Многоходовой электромагнитный клапан с внутренним управлением
внутренне
управляемые 4-ходовые электромагнитные клапаны используются в основном в гидравлических и
пневматические приложения для приведения в действие цилиндров двойного действия. Эти
Клапаны имеют четыре порта подключения: впускное отверстие P, два цилиндра
Соединения портов A и B и одно соединение R. выхлопных портов.
4/2-ходовой тарельчатый клапан с внутренним управлением показан на рис. 6. Когда
обесточенный, пилотный клапан открывается при подключении от
вход давления в пилотный канал. Обе поппеты в основном
клапан теперь находится под давлением и переключается. Теперь порт подключения
P подключен к A, а B может выходить через второй ограничитель
через Р.
Соленоидный клапан с внешним управлением
С участием
эти типы независимая пилотная среда используется для приведения в действие
клапан.На рис. 7 показан поршневой угловой седельный клапан с затвором.
весна. В негерметичном состоянии седло клапана закрыто.
3-х ходовой электромагнитный клапан, который можно установить на привод,
контролирует независимую пилотную среду. Когда электромагнитный клапан
под напряжением, поршень поднят против действия пружины
и клапан открывается. Нормально открытая версия клапана может быть получена
если пружина находится на противоположной стороне поршня привода.В этих случаях независимая пилотная среда подключается к
верх привода. Версии двойного действия, управляемые 4/2-сторонним
клапаны не содержат пружины.
Как выбрать электромагнитный клапан для технологических процессов
,Принцип работы соленоидного клапанаЧто такое электромагнитный клапан?
Электромагнитный клапан — это промышленное оборудование, управляемое электромагнетизмом. Это автоматический базовый элемент для контроля жидкости. Это относится к приводу, но не ограничивается гидравлическим давлением и пневматическим управлением. В промышленной системе управления электромагнитный клапан используется для регулирования направления, расхода, скорости и других параметров среды. Электромагнитный клапан может координироваться с различными контурами для обеспечения ожидаемого управления с гарантией точности управления и гибкости.
Электромагнитный клапан состоит из электромагнитной катушки и магнитного сердечника. Это корпус клапана, содержащий одно или несколько отверстий. Когда катушка проходит или отключается с помощью питания, работа магнитного сердечника приводит к тому, что жидкость проходит через корпус клапана и отсекается, 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 пружинного основания.Электромагнитная катушка устанавливается непосредственно на корпусе клапана, а корпус клапана заключен в уплотнительную трубу, что составляет простую и компактную комбинацию.
Как работает электромагнитный клапан?
Электромагнитный клапан имеет закрытую камеру внутри и вентилируемые отверстия в разных положениях. Каждая дыра связана с разными масляными трубами. Камера имеет поршень посередине. Две стороны представляют собой две части электромагнитов. Электрифицирующая магнитная катушка будет притягивать корпус клапана к своей стороне, так что различные выходы масла будут открываться или закрываться посредством управления движением корпуса клапана.Впрочем, впуск масла постоянно открыт. Гидравлическое масло попадет 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. Кроме того, давайте кратко познакомимся с принципом работы двух основных типов электромагнитных клапанов.
1. Электромагнитный клапан прямого действия
- Принцип работы
Когда питание включено, электромагнитная катушка генерирует электромагнитную силу, чтобы поднять закрывающий элемент с седла клапана, чтобы открыть клапан.Когда питание отключается, электромагнитная сила исчезает, и пружина прижимает закрывающий элемент на седле клапана, чтобы закрыть клапан. - Характеристики
Может нормально работать в условиях вакуума, отрицательного давления и нулевого давления. Тем не менее, 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 разницу давления, которая является низкой в верхней части и высокой в нижней части вокруг закрывающего элемента.Давление жидкости способствует тому, что закрывающий элемент перемещается вверх, чтобы открыть клапан. Когда питание отключено, сила пружины закрывает направляющее отверстие. Давления через перепускной порт быстро образует разность давлений, которая является высоко в перевернутом и низко в нижнем вокруг запорного элемента. Давление жидкости заставляет закрывающий элемент двигаться вниз и закрывать клапан. - Характеристики
Область давления жидкости имеет относительно высокий верхний предел. Он может быть установлен случайным образом с соблюдением условия перепада давления жидкости.
Купите 2-ходовой, 3-ходовой и 5-ходовой пневматический электромагнитный клапан с высокой производительностью и низкой ценой на ATO.com для управления воздушным движением.
,Принцип работы соленоидного клапана| Как работает электромагнитный клапан
Электромагнитный клапан — это клапан с электромеханическим управлением, который устраняет необходимость для инженера управлять клапаном вручную. Обычно электромагнитные клапаны используются всякий раз, когда поток среды должен контролироваться автоматически. Все большее число установок используют преимущества электромагнитного клапана, поскольку доступны различные конструкции, позволяющие выбирать клапан в соответствии с конкретным применением.В этой статье MGA Controls обсуждает принцип работы электромагнитного клапана и объясняет конструкцию электромагнитного клапана.
Конструкция электромагнитного клапана
Электромагнитный клапан — это блок управления, который находится под напряжением или обесточен, чтобы обеспечить отключение или сброс потока. Он состоит из двух основных частей: соленоида; электрическая катушка с подвижным ферромагнитным сердечником в центре и железный поршень, который может перемещаться через центр катушки.Когда катушка находится под напряжением, результирующее магнитное поле тянет поршень к середине катушки. Пружина также требуется для возврата плунжера в исходное положение.
Работа электромагнитного клапана
Итак, как функционирует электромагнитный клапан? Когда железный поршень электромагнитного клапана находится в положении покоя, он закрывает небольшое отверстие. Затем электрический ток проходит через катушку, создавая магнитное поле. Затем магнитное поле прилагает усилие к железному поршню, в результате чего поршень тянется к центру катушки, открывая отверстие.Это то, что, в свою очередь, контролирует поток, позволяя отключать или выпускать носитель.
Типы электромагнитных клапанов
Существует три основных технологии электромагнитных клапанов: поршневого типа прямого действия, прямого действия и принудительного подъема. Каждый из этих электромагнитных клапанов работает немного по-разному и подходит для различных применений.
- Электромагнитные клапаны прямого действия — Электромагнитные клапаны прямого действия не требуют перепада давления, чтобы оставаться в исходном положении.Это надежные клапаны, которые могут использоваться как в технологической линии для простой изоляции, так и в целях безопасности.
- Электромагнитные клапаны прямого действия — Для электромагнитных клапанов прямого действия требуется перепад давления на входе и выходе, чтобы они могли оставаться в исходном положении. Эти клапаны лучше всего использовать, если уровни давления находятся в пределах параметров, указанных в техническом описании конкретной модели и инструкциях IOM.
- Электромагнитные клапаны принудительного подъема — Клапаны принудительного подъема используются в приложениях с чрезвычайно высоким давлением, где ни один из вышеуказанных клапанов не может выдерживать повышенное давление.Этот клапан содержит большую и более мощную катушку для открытия и закрытия отверстия клапана.
Серия электромагнитных клапанов MGA
В MGA Controls у нас огромный ассортимент электромагнитных клапанов от ряда ведущих производителей, включая IMI Precision, Herion, Buschjost, Bürkert, ASV Stubbe и Maxseal. Наш ассортимент электромагнитных клапанов различается по размеру, конфигурации, цене, материалу и области применения, поэтому вы можете найти идеальный клапан для вашего применения.
В MGA мы также предлагаем утвержденные ATEX электромагнитные клапаны для использования в опасных зонах, а также электромагнитные клапаны высокого давления для необычных применений. Чтобы просмотреть наш полный ассортимент электромагнитных клапанов, нажмите здесь.
Для получения дополнительной информации о работе электромагнитного клапана или для обсуждения всего спектра наших электромагнитных клапанов позвоните по телефону 01704 898980 или свяжитесь с нами по электронной почте [email protected]
,