電磁閥的基礎(chǔ)知識及其相關(guān)特點

電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓、氣動。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來實現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。

主要分類

1、電磁閥從原理上分為三大類：

直動式電磁閥

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

特點：在真空、負(fù)壓、零壓時能正常工作，但通徑一般不超過25mm。

分步直動式電磁閥

原理：它是一種直動和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動壓差時，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)閉。

特點：在零壓差或真空、高壓時亦能可*動作，但功率較大，要求必須水平安裝。

先導(dǎo)式電磁閥

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

特點：流體壓力范圍上限較高，可任意安裝（需定制）但必須滿足流體壓差條件。

2、電磁閥從閥結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別，分為六個分支小類：直動膜片結(jié)構(gòu)、分步直動膜片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜片結(jié)構(gòu)、直動活塞結(jié)構(gòu)、分步直動活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)。

3、電磁閥按照功能分類：水用電磁閥、蒸汽電磁閥、制冷電磁閥、低溫電磁閥、燃?xì)怆姶砰y、消防電磁閥、氨用電磁閥、氣體電磁閥、液體電磁閥、微型電磁閥、脈沖電磁閥、液壓電磁閥 常開電磁閥、油用電磁閥、直流電磁閥、高壓電磁閥、防爆電磁閥等。

選型注意

電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟性四大原 則，其次是根據(jù)六個方面的現(xiàn)場工況（即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)、動作方式、特殊要求進(jìn)行選擇）。

選型依據(jù)：

1、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的：通徑規(guī)格（即DN）、接口方式
1）按照現(xiàn)場管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑（DN）尺寸；
2）接口方式，一般>DN50要選擇法蘭接口，≤DN50則可根據(jù)用戶需要自由選擇。
2、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的：材質(zhì)、溫度組
1）腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼；食用超凈流體：宜選用食品級不銹鋼材質(zhì)電磁閥；
2）高溫流體：要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥，而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類型的；
3）流體狀態(tài)：大至有氣態(tài)，液態(tài)或混合狀態(tài)，特別是口徑大于DN25時一定要區(qū)分開來；
4）流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過此值，則要選用高粘度電磁閥。
3、根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的：原理和結(jié)構(gòu)品種
1）公稱壓力：這個參數(shù)與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據(jù)管道公稱壓力來定；
2）工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動或分步直動式原理；好工作壓差在0.04Mpa以上時直動式、分步直動式、先導(dǎo)式均可選用。
4、電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量優(yōu)先選用AC220V、DC24較為方便。
5、根據(jù)持續(xù)工作時間長短來選擇：常閉、常開、或可持續(xù)通電
1）當(dāng)電磁閥需要長時間開啟，并且持續(xù)的時間多于關(guān)閉的時間應(yīng)選 用常開型；
2）要是開啟的時間短或開和關(guān)的時間不多時，則選常閉型；
3）但是有些用于安全保護(hù)的工況，如爐、窯火焰監(jiān)測，則不能選常開的，應(yīng)選可長期通電型。
6、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動、防水霧、水淋、潛水。

選型原則

安全性： 1、腐蝕性介質(zhì)：宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼；對于強腐蝕的介 質(zhì)必須選用隔離膜片式。中性介質(zhì)，也宜選用銅合金為閥殼材料的電磁閥，否則，閥殼中常有銹屑脫落，尤其是動作不頻繁的場合。氨用閥則不能采用銅材。
2、好性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級產(chǎn)品，露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防水，防塵品種。
3、電磁閥公稱壓力應(yīng)超過管內(nèi)好工作壓力。

適用性：
1、介質(zhì)特性
1）質(zhì)氣，液態(tài)或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥；
2）介質(zhì)溫度不同規(guī)格產(chǎn)品，否則線圈會燒掉，密封件老化，嚴(yán)重影響使用壽命；
3）介質(zhì)粘度，通常在50cSt以下。若超過此值，通徑大于15mm時，用多功能電磁閥；通徑小于15mm時，用高粘度電磁閥。
4）介質(zhì)清潔度不高時都應(yīng)在電磁閥前配裝反沖過濾閥，壓力低時，可選用直動膜片式電磁閥；
5）介質(zhì)若是定向流通，且不允許倒流，需用雙向流通；
6）介質(zhì)溫度應(yīng)選在電磁閥允許范圍之內(nèi)。
2、管道參數(shù)
1）根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號；
2）根據(jù)流量和閥門Kv值選定公稱通徑，也可選同管道內(nèi)徑；
3）工作壓差：好工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導(dǎo)式；好工作壓差接近或小于零的必須選用直動式或分步直接式。
3、環(huán)境條件
1）環(huán)境的好和好溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi)；
2）環(huán)境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合，應(yīng)選防水電磁閥；
3）環(huán)境中經(jīng)常有振動，顛簸和沖擊等場合應(yīng)選特殊品種，例如船用電磁閥；
4）在有腐蝕性或好性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐發(fā)蝕型；
5）環(huán)境空間若受好，需選用多功能電磁閥，因其省去了旁路及三只手動閥且便于在線維修。
4、電源條件
1）根據(jù)供電電源種類，分別選用交流和直流電磁閥。一般來說交流電源取用方便；
2）電壓規(guī)格用盡量優(yōu)先選用AC220V.DC24V；
3）電源電壓波動通常交流選用+%10%.-15%，直流允許±%10左右，如若超差，須采取穩(wěn)壓措施；
4）應(yīng)根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動時VA值較高，在容量不足時應(yīng)優(yōu)先選用間接導(dǎo)式電磁閥。
5.控制精度
1）普通電磁閥只有開、關(guān)兩個位置，在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)時需選用多位電磁閥；
2）動作時間：指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間；
3）泄漏量：樣本上給出的泄漏量數(shù)值為常用經(jīng)濟等級。
可靠性：
1、工作壽命，此項不列入出廠試驗項目，屬于型式試驗項目。為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的好產(chǎn)品。
2、工作制式：分長期工作制，反復(fù)短時工作制和短時工作制三種。對于長時間閥門開通只有短時關(guān)閉的情況，則宜選用常開電磁閥。
3、工作頻率：動作頻率要求高時，結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選直動式電磁閥，電源聽優(yōu)選交流。
4、動作可靠性
嚴(yán)格地來說此項試驗尚未正式列入中國電磁閥專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的好產(chǎn)品。有些場合動作次數(shù)并不多，但對可靠性要求卻很高，如消防、緊急保護(hù)等 ，切不可掉以輕心。特別重要的，還應(yīng)采取兩只連用雙保險。
經(jīng)濟性：
它選用的尺度之一，但必須是在安全、適用、可靠的基礎(chǔ)上的經(jīng)濟。
經(jīng)濟性不單是產(chǎn)品的售價，更要優(yōu)先考慮其功能和質(zhì)量以及安裝維修及其它附件所需用費用。
更重要的是，一只電磁閥在整個自控系統(tǒng)中在整個自控系統(tǒng)中乃至生產(chǎn)線中所占成本微乎其微，如果貪圖小便宜錯選而造成損害群是巨大的。
主要特點
1、外漏堵絕，內(nèi)漏易控，使用安全
內(nèi)外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出，由電動、氣動、液動執(zhí)行機構(gòu)控制閥芯的轉(zhuǎn)動或移動。這都要解決長期動作閥桿動密封的外泄漏難題；唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在電動調(diào)節(jié)閥隔磁套管內(nèi)的鐵芯完成，不存在動密封，所以外漏易堵絕。電動閥力矩控制不易，容易產(chǎn)生內(nèi)漏，甚至拉斷閥桿頭部；電磁閥的結(jié)構(gòu)型式容易控制內(nèi)泄漏，直至降為零。所以，電磁閥使用特別安全，尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質(zhì)。
2、系統(tǒng)簡單，便接電腦，價格低廉
電磁閥本身結(jié)構(gòu)簡單，價格也低，比起調(diào)節(jié)閥等其它種類執(zhí)行器易于安裝維護(hù)。更顯著的是所組成的自控系統(tǒng)簡單得多，價格要低得多。由于電磁閥是開關(guān)信號控制，與工控計算機連接十分方便。在當(dāng)今電腦普及，價格大幅下降的時代，電磁閥的優(yōu)勢就更加明顯。
3、動作快遞，功率微小，外形輕巧
電磁閥響應(yīng)時間可以短至幾個毫秒，即使是先導(dǎo)式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內(nèi)。由于自成回路，比之其它自控閥反應(yīng)更靈敏。設(shè)計得當(dāng)?shù)碾姶砰y線圈功率消耗很低，屬節(jié)能產(chǎn)品；還可做到只需觸發(fā)動作，自動保持閥位，平時一點也不耗電。電磁閥外形尺寸小，既節(jié)省空間，又輕巧美觀。
4、調(diào)節(jié)精度受限，適用介質(zhì)受限
電磁閥通常只有開關(guān)兩種狀態(tài)，閥芯只能處于兩個極限位置，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，所以調(diào)節(jié)精度還受到一定好。
電磁閥對介質(zhì)潔凈度有較高要求，含顆粒狀的介質(zhì)不能適用，如屬雜質(zhì)須先濾去。另外，粘稠狀介質(zhì)不能適用，而且，特定的產(chǎn)品適用的介質(zhì)粘度范圍相對較窄。
5、型號多樣，用途廣泛
電磁閥雖有先天不足，優(yōu)點仍十分突出，所以就設(shè)計成多種多樣的產(chǎn)品，滿足各種不同的需求，用途極為廣泛。電磁閥技術(shù)的進(jìn)步也都是圍繞著如何克服先天不足，如何更好地發(fā)揮固有優(yōu)勢而展開。
以上即是對電磁閥的基礎(chǔ)知識及其相關(guān)特點的介紹，希望大家會喜歡，本文僅供參考。