Катушки индуктивности (Соленоиды). Применение и устройство

Надежность работы катушки индуктивности довольно высока. Неисправности могут возникать при чрезмерном нагревании, повреждении изоляции, либо при эксплуатации с напряжением выше допустимой величины.

Надежность соленоидов

Чаще всего в негодность приходит не соленоид, а механизм, приводящийся в действие соленоидом. Может выйти из строя мембрана, тяга и другие детали электроклапанов, приводов заслонок и других механизмов. Например, на иглу в топливных форсунках постепенно оседает налет, который мешает ей передвигаться и плотно прилегать к отверстию. В результате форсунка выходит из строя из-за потери герметичности. Хотя при этом электрическая часть форсунки (соленоид) остается исправной.

Устранение неисправностей

• Первым делом необходимо выяснить целостность обмотки соленоида. Для этих целей используют обычный мультиметр, с помощью которого катушку проверяют на отсутствие обрыва.
• Если обрыва нет, измеряют сопротивление обмотки, и сравниваю эту величину с данными паспорта. При нормальном сопротивлении и отсутствии обрыва проверку продолжают на следующем этапе.
• При неисправности обмотки катушки индуктивности и ненадлежащей его работе, проверяют наличие механических препятствий для перемещения стержня. В заслонках могут забиться жиром и грязью шарниры, в адсорбере клапан забивается углем. Налет смолы в форсунках также может нарушить работу соленоида. В таких случаях необходимо разобрать узел, выяснить причину неисправности и заменить изношенные детали, либо промыть механизм специальными средствами.

Применение соленоидов

В различных отраслях промышленного производства, автомобилях и другой технике используются такие устройства, как катушки индуктивности. Электроприводы поступательного движения являются примерами функционирования соленоидов, действующих на постоянном токе.

Вот некоторые сферы применения соленоидов:

• Индукторы тигельных печей.
• Клапаны гидросистем.
• Втягивающее реле автомобильного стартера.
• Форсунки топливной аппаратуры автомобиля.
• Электроклапаны двигателей.
• Механизм отрезания чека на кассе.
• Электрические замки.

Чаще всего обмотки соленоидов выполняют алюминиевым или медным проводником. В отраслях с высокими технологиями используют обмотки, выполненные из сверхпроводников. Материалом сердечника обычно используется пакет металлических листов, ферритовые сплавы, чугун, сталь. Это зависит от назначения электрического устройства.

Электроклапан трубопровода

Перед подачей питания на катушку соленоида тарелка клапана прижата к отверстию с помощью пружины. Трубопровод закрыт. При подключении питания на обмотку якорь с тарелкой клапана втягиваются катушкой и поднимаются, преодолевая действие пружины, и открывая при этом отверстие трубопровода.

Жидкость в трубе движется, и трубопровод будет находиться в открытом виде до тех пор, пока на катушку подключен ток. При выключении питания пружина выталкивает тарелку клапана вниз и перекрывает отверстие трубы. Трубопровод закрывается.

Стартерное втягивающее реле

1 — Втягивающее реле
2 — Вилка стартера
3 — Передняя крышка
4 — Бендикс
5 — Задняя крышка

Стартер автомобиля выполнен по принципу электродвигателя постоянного тока, работающего от аккумуляторной батареи автомобиля. При запуске двигателя шестерня стартера, которая называется бендиксом, быстро входит в зацепление с зубчатым венцом маховика коленчатого вала на короткое время, необходимое для запуска двигателя. В это время подключается электродвигатель стартера. Роль соленоида в стартере играет втягивающее реле.

Оно расположено на корпусе стартера. При подключении питания к катушке втягивающего реле, она создает втягивающее усилие, действующее на металлический сердечник, который выдвигает шестерню вперед с помощью специального механизма. После запуска мотора напряжение отключается от обмотки реле, и шестерня отходит в первоначальное положение под действием пружины.

Электрический замок

В замках, оснащенных соленоидом, ригель перемещается с помощью электромагнита. Такие электрические замки стали популярными в системах контроля доступа, а также в дверях шлюзов. Дверь с электрозамком можно открыть только путем подачи на него сигнала управления. После отключения этого сигнала дверь снова запирается.

К достоинствам таких  замков относится простота устройства. Она намного проще других моделей, имеет высокую стойкость к износу. Из рассмотренных примеров применений видно, что соленоид чаще всего функционирует совместно с упругим элементом в виде пружины.

Индуктор на основе соленоида

Для сквозного нагревания металлических деталей часто применяют индукторы, выполненные в виде многовиткового соленоида. Обмотку при этом выполняют из медной шины или медной трубки с жидкостным охлаждением.

В среднечастотных установках применяют обмотки, состоящие из одного слоя. В промышленных установках также применяют многослойную обмотку. Это зависит от параметров источника напряжения, коэффициента мощности, параметров нагрузки, а также возможным снижением потерь электрической энергии.

Для создания требуемой жесткости катушки индуктивности ее торцы обычно стягивают асбоцементными плитами. В инновационных устройствах для нагрева и индукционной закалки катушки индуктивности эксплуатируются на переменном токе повышенной частоты, вследствие чего применение ферромагнитного сердечника не требуется.

Соленоидный электродвигатель

Существуют электрические двигатели с применением соленоидов. Принцип его действия заключается в включении и выключении катушек в определенное время, что приводит в движение коленчатый вал двигателя. При этом возврат сердечника катушки выполняется с помощью пружины, как в рассмотренном ранее электромагнитном клапане или электрическом замке.

В соленоидных двигателях, имеющих несколько катушек, коммутация катушек производится вентилями в виде полупроводниковых элементов. К отдельной катушке поступает напряжение в определенный полупериод синусоидального напряжения. Стальной сердечник по очереди втягивается разными катушками. При этом он выполняет возвратно-поступательное движение, вращая коленвал двигателя или колесо.

Экспериментальные устройства

Опытные устройства, подобные детектору «Атлас», действующие на адронном коллайдере, включают в себя электрические магниты повышенной мощности на основе соленоидов. Физические эксперименты с элементарными частицами осуществляются для обнаружения строительных элементов материи и изучения сил природы, действующих во Вселенной.

Катушки индуктивности Тесла

Любители экспериментов с катушками Тесла часто применяют катушки для создания таких катушек. В них соленоидом является вторичная обмотка трансформатора. Важным параметром является длина проводника обмотки, так как соленоиды в таком устройстве играют роль резонаторов и волноводов, а не электромагнитов. В них имеется емкость, созданная находящимися рядом витками, а также индуктивность, как и в любом колебательном контуре. На вершине вторичной обмотки расположен тороид, предназначенный для компенсации распределенной емкости.

Похожие темы:

Что такое соленоид (электромагнит)? Устройство и применение соленоида

Доброго времени суток, мои дорогие читатели! В этой статье я расскажу вам, что такое соленоид и «с чем его едят». Начну я свое повествование с того, что коротко скажу, что говорит о соленоидах википедия.

Из ее сведений и из энциклопедии можно узнать, что сей прибор является разновидностью катушек индуктивности. Само же это слово произошло от слияния пары греческих слов: Солен (что значит «труба, канал») и Элиос (означающего «подобный»).

Как правило, этим понятием обозначают обмотку провода цилиндрического типа, длина которой во много раз больше диаметра. Соленоиды большой длины изготавливаются и с однослойной намоткой и с намоткой, имеющей много слоев.

В случае значительного превышения длиной намотки диаметра катушки, при прохождении по катушке тока, внутри нее возникает практически однородное электромагнитное поле. Кроме того, весьма нередко соленоидами зовут исполнительные механизмы электромеханического типа, имеющие втягиваемый сердечник из ферромагнитного материала.

Соленоиды этого вида всегда имеют внешний ферромагнитный магнитопровод, который именуется «ярмо».

То, какой силы будет магнитное поле устройства, находится в зависимости от того, сколько в катушке витков, величины силы тока и присутствия (либо отсутствия) у нее сердечника.

Увеличение количества витков намотки и силы тока в ней ведет к возрастанию силы поля магнитного характера. Введение внутрь устройства сердечника из железа еще больше увеличивает магнитную составляющую поля катушки.

Если во внутренней полости устройства имеется сердечник, то такой соленоид зовется электромагнитом. Это, в свою очередь, устройство, которое имеет в своем составе токопроводящую обмотку и сердечник из ферромагнитного материала, способный к намагничиванию во время прохождения тока по обмотке устройства и якоря, который притягивается к этому сердечнику.

Обмотку, как правило, изготавливают из медного, либо алюминиевого провода, покрытого слоем изоляции. Есть приборы, обмотка которых выполнена из материала-сверхпроводника (подробнее про сверхпроводимость). Сердечник же выполняется из таких материалов, как железо, чугун, либо железоникелевые (железокобальтовые) сплавы. Иногда, с целью снизить вредные токи вихревого характера, сердечники изготавливаются не литыми, а из пакета листов.

Основной областью применения этих устройств следует назвать электромашины и аппараты, являющиеся составной частью промавтоматики и защитной аппаратуры установок электротехники. В качестве электромагнитов соленоиды применяются в устройствах подъемного типа, в очистителях угля от частиц металла, в устройствах, сортирующих семена, формующих детали из железа и магнитофонах.

Кроме того, они используются и в приборах электроизмерительного типа. Хочется надеяться, что я достаточно понятно разъяснил, что такое соленоид, где он используется и из чего может состоять. И, думаю, что вы сами сможете найти много способов использования соленоида в самых разных его ипостасях.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

что это такое, разновидности и устройство. Принцип работы

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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

Предыдущая

РадиодеталиЧто такое тепловое реле

Следующая

РадиодеталиЧто такое геркон и как применяется в быту?

Что такое соленоид переменного тока?

Электромагнит переменного тока — это электромагнитное переключающее или исполнительное устройство, специально разработанное для работы с источником переменного тока (переменного тока). Эти соленоиды, в большинстве случаев, физически аналогичны своим аналогам постоянного тока (DC), за исключением более высоких номинальных токов основной катушки и включения затенения катушки. Более высокие номинальные значения тока электромагнитных катушек переменного тока необходимы из-за того факта, что для любого заданного напряжения соленоиды переменного тока имеют тенденцию работать при более высоких токах. Затеняющая катушка служит для предотвращения «дребезга», вызванного точкой пересечения нулевого напряжения в цикле переменного тока.

Соленоиды представляют собой простые электромагнитные устройства, используемые для обеспечения дистанционного переключения или приведения в движение вторичных механизмов, и состоят из проволочной катушки, намотанной вокруг изолированного полого сердечника. Подпружиненный плунжер размещен одним концом рядом с отверстием сердечника и соединен со вторичным механизмом через соединение на другом конце. Когда на катушку подается соответствующий электрический ток, вокруг нее создается сильное магнитное поле. Эта магнитная сила притягивает поршень, заставляя его плавно перемещаться в сердечник против натяжения пружины, приводя в действие вторичный механизм в процессе. Когда ток подается на катушку, пружина отводит поршень обратно в нейтральное положение и сбрасывает соленоид.

Магнитное поле, которое обеспечивает силу, необходимую для обеспечения исполнительного движения, находится в фазе с током, приложенным к катушке. Это означает, что он существует в прямой зависимости от этого тока, и, если ток уменьшается, то же самое происходит с силой поля и, следовательно, с силой выхода соленоида. В случае соленоида постоянного тока это явление не создает проблем, поскольку ток, подаваемый на катушку, имеет постоянную величину. Однако этого нельзя сказать о соленоиде переменного тока, поскольку ток постоянно циклически изменяется между пиковым положительным напряжением, нулевым напряжением и пиковым отрицательным напряжением. Этот цикл происходит от 50 до 60 раз в секунду в среднем блоке питания переменного тока.

Когда напряжение приближается к его нулевой точке, магнитная сила становится настолько слабой, что пружина плунжера мгновенно вытягивает его из сердечника, пока напряжение снова не поднимется выше нулевой точки в направлении противоположного пикового значения. Это приводит к тому, что плунжер постоянно подпрыгивает или «болтается», когда он поочередно выпускается и снова включается. Это может привести к чрезмерному износу и перегреву соленоида и может, если оставить его продолжать, привести к возможному разрушению соленоида. Чтобы предотвратить эту вибрацию, соленоид переменного тока использует дополнительную катушку, известную как катушка затенения.

Эта катушка создает магнитное поле, которое на 90 градусов не в фазе и немного слабее, чем в основной катушке. Это поле достаточно сильное, чтобы удерживать плунжер на месте, так как основное поле ослабевает вблизи точки нулевого напряжения, тем самым предотвращая вибрацию. Это означает, что соленоид переменного тока с соответствующей номинальной мощностью может использоваться для питания постоянного тока, но не наоборот. Однако следует соблюдать осторожность при замене соленоидов переменного и постоянного тока, поскольку катушка на соленоиде переменного тока обычно рассчитана на более высокий ток, чем катушка постоянного тока с аналогичным напряжением, чтобы выдерживать обычно более высокие токи переменного тока.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Позволяет ли электромагнитный клапан непрерывно работать в течение очень длительного времени?

Это похоже на ту же часть, что и на серию электромагнитных клапанов CDK 4F0 / 1/2/3 .

Для катушек, указанных в техническом описании, нет предела рабочего цикла. Было бы очень необычно, если бы их не оценивали постоянно. Обратите внимание, что они работают на соленоиде с пилотным управлением, а не на прямом соленоиде, поэтому они будут иметь довольно низкую мощность — 1,8 Вт согласно паспорту. Вы должны быть в состоянии держать руку на катушке, когда они были включены в течение часа.

Пусковой ток и ток удержания

Обратите внимание, что модели переменного тока имеют более высокий пусковой ток, чем ток удержания. Это связано с тем, что индуктивность катушки увеличивается при втягивании соленоида в катушку. Более высокая индуктивность означает более высокое сопротивление и меньший ток. Поскольку постоянный ток не зависит от индуктивности после начального времени нарастания включения, пусковой ток и ток удержания определяются только сопротивлением катушки.

В результате вышеупомянутые соленоиды (и реле / ​​контакторы) с питанием от переменного тока имеют встроенное преимущество в энергосбережении по сравнению с постоянным током. Тем не менее, очень широкое применение напряжения 24 В в качестве стандартного напряжения питания промышленных систем управления означает, что мы живем с понижением энергопотребления.

---

Трюк снижения мощности соленоида постоянного тока

Просто потому, что это всплыло в комментариях …

^{смоделировать эту схему — схема, созданная с использованием CircuitLab}

Рис. 1. Цепь энергосбережения для реле постоянного тока или соленоида. Полное напряжение сначала подается на катушку через ее собственный нормально замкнутый (NC) контакт, но когда он включается, прямое соединение разрывается, и подача напряжения на резистор падения напряжения вступает в действие.

---

Пилотная операция

У меня есть еще один вопрос, который может быть немного не по теме. Я попытался удалить соединительную часть соленоида, которая удерживалась двумя винтами. Все, что я мог видеть кроме двух отверстий для винтов, было маленькими 3 отверстиями. Я думал, что эти электромагнитные клапаны на самом деле имеют некоторые «клапаны», которые открываются в магнитном поле при активации. Я был довольно удивлен, когда заметил, что внутри с соленоидом просто есть 3 отверстия и как он управляет. Когда я попытался подключиться к 24 В постоянного тока, я не увидел никаких видимых движений, кроме щелчка. У вас есть идеи, как это может работать?

Рисунок 2. Анимация электромагнитного клапана 5/2. Источник: ZDSPB.com .

объяснение

Рисунок 3. Аннотированный для справки с текстом ниже.

Этот клапан имеет пять портов (1) — (5) и два положения (слева и справа). Отсюда 5/2 клапана.

• Давление подается в (1) и выходит в (2), когда соленоид выключен, и (3), когда включено.
• (4) и (5) — выпускные отверстия. Наличие двух делает конструкцию катушки (11) очень простой.
• (6) это соленоид. Это перемещает привод (7). Обратите внимание, что он небольшой и требует малой мощности для его перемещения по сравнению с соленоидом прямого действия, который будет непосредственно перемещать катушку (11) и должен преодолевать сопротивление уплотнения и т. Д.
• Когда пилот отключен от сети, воздух из (1) через (8) подается в (10) для перемещения катушки вправо — нормальное положение. Выход (3) будет под напряжением, а выход (2) вентилируется в (5).
• Когда на соленоид подается питание, управляющий исполнительный механизм (7) перемещается вправо, чтобы отключить воздух к (10) и выпустить воздух с левой стороны золотника (11) в точке (13) в выпускной канал (4). После этого сетевое давление в (12) перемещает золотник (11) влево, порт (2) запитывается, а порт (3) истощается в (4).
• Обратите внимание, что хотя давление воздуха подается на оба конца катушки, но площадь поверхности в (10) больше, чем в (12), поэтому катушка движется вправо.

Все это ответит на ваш вопрос: разделение между основным блоком и пилотной секцией в вашем клапане может немного отличаться от анимации. Скорее всего, три отверстия:

• Подача питающего воздуха пилоту (8).
• Сам пилот, чтобы толкать катушку (10).
• Пилот выхлопа (13).

Обратите внимание, что есть много оригинальных вариаций этих клапанов. Некоторые могут просто использовать пружину в (12) и не иметь вспомогательной воздушной помощи. В некоторых случаях соленоид перемещает крошечную мягкую резиновую мембрану, чтобы впустить воздух (10).

---

Рисунок 4. Нижняя сторона пилотного клапана.

(1) и (2) будет подачей давления управляющего клапана и приводом к золотнику. Откуда нам знать? Поскольку (3) не имеет прокладки уплотнения, и единственное место, где утечки не имеют значения, находится на выхлопе, поэтому (3) должно быть выпускное отверстие (13) на рисунке 3.

Можно ли удерживать соленоид под напряжением?

В данной статье мы подробно поговорим про линейный соленоид, опишем принцип его работы, разберем конструкции линейного и вращательного соленоида, а так же вы узнаете как снизить энергопотребление соленоида.

Блок: 1/8 | Кол-во символов: 206
Источник: https://meanders.ru/linejnyj-solenoid.shtml

Соленоид на постоянном токе

Если длина соленоида намного больше его диаметра и не используется магнитный материал, то при протекании тока по обмотке внутри катушки создаётся магнитное поле, направленное вдоль оси, которое однородно и для постоянного тока по величине равно:

(СИ)

(СГС)

где  — магнитная проницаемость вакуума,  — число витков на единицу длины соленоида,  — число витков,  — длина соленоида,  — ток в обмотке.

Вследствие того, что две половины бесконечного соленоида в точке их соединения вносят одинаковый вклад в магнитное поле, магнитная индукция полубесконечного соленоида у его края вдвое меньше, чем в объёме. То же самое можно сказать о поле на краях конечного, но достаточно длинного соленоида:

(СИ)

При протекании тока соленоид запасает энергию, равную работе, которую необходимо совершить для установления текущего тока . Величина этой энергии равна

где  — потокосцепление,  — магнитный поток в соленоиде,  — индуктивность соленоида.

При изменении тока в соленоиде возникает ЭДС самоиндукции, значение которой

.

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 1043
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B8%D0%B4

Представление о катушке

Наибольший практический интерес представляет собой магнитное поле катушки с током. Чтобы получить катушку, надо взять изолированный проводник и намотать его на каркас. Такая катушка содержит в себе большое количество витков провода. Обратите внимание: эти провода намотаны на пластмассовый каркас и у этого провода есть два вывода (рис. 1).

Рис. 1. Катушка

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 382
Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/8-klass/belektricheskie-yavleniyab/magnitnoe-pole-katushki-s-tokom-elektromagnity?seconds=0

Индуктивность соленоида

Индуктивность соленоида выражается следующим образом:

(СИ) (СГС)

где  — магнитная проницаемость вакуума,  — число витков на единицу длины соленоида,  — число витков,  — объём соленоида,  — длина проводника, намотанного на соленоид,  — площадь поперечного сечения соленоида,  — длина соленоида,  — диаметр витка.

Без использования магнитного материала магнитная индукция в пределах соленоида является фактически постоянной и равна

где  — сила тока. Пренебрегая краевыми эффектами на концах соленоида, получим, что потокосцепление через катушку равно магнитной индукции , умноженной на площадь поперечного сечения и число витков :

Отсюда следует формула для индуктивности соленоида

эквивалентная предыдущим двум формулам.

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 754
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B8%D0%B4

Магнитное поле катушки с током

Исследованием магнитного поля катушки занимались два известных ученых: Андре-Мари Ампер и Франсуа Араго. Они выяснили, что магнитное поле катушки полностью соответствует магнитному полю постоянного магнита (рис. 2).

Рис. 2. Магнитное поле катушки и постоянного магнита

Почему магнитные линии катушки имеют такой вид

Если через прямой проводник протекает постоянный ток, вокруг него возникает магнитное поле. Направление магнитного поля можно определить по «правилу буравчика» (рис. 3).

Рис. 3. Магнтное поле проводника

Сгибаем этот проводник по спирали. Направление тока остается таким же, магнитное поле проводника так же существует вокруг проводника, поле разных участков проводника складывается. Внутри катушки магнитное поле будет сосредоточено. В итоге получим следующую картину магнитного поля катушки (рис. 4).

Рис. 4. Магнитное поле катушки

Вокруг катушки с током имеется магнитное поле. Его, как и поле прямого проводника, можно обнаружить при помощи опилок (рис. 5). Линии магнитного поля катушки с током являются также замкнутыми.

Рис. 5. Расположение металлических опилок около катушки с током

Если катушку с током подвесить на тонких и гибких проводниках, то она установится так же, как магнитная стрелка компаса. Один конец катушки будет обращен к северу, другой – к югу. Значит, катушка с током, как и магнитная стрелка, имеет два полюса – северный и южный (рис. 6).

Рис. 6. Полюса катушки

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1495
Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/8-klass/belektricheskie-yavleniyab/magnitnoe-pole-katushki-s-tokom-elektromagnity?seconds=0

Соленоид на переменном токе

При переменном токе соленоид создаёт переменное магнитное поле. Если соленоид используется как электромагнит, то на переменном токе величина силы притяжения изменяется. В случае якоря из магнитомягкого материала направление силы притяжения не изменяется. В случае магнитного якоря направление силы меняется. На переменном токе соленоид имеет комплексное сопротивление, активная составляющая которого определяется активным сопротивлением обмотки, а реактивная составляющая определяется индуктивностью обмотки.

Блок: 4/8 | Кол-во символов: 538
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B8%D0%B4

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.

Блок: 4/8 | Кол-во символов: 485
Источник: https://meanders.ru/linejnyj-solenoid.shtml

Применение электромагнитов

На сегодняшний день электромагниты очень широко распространены. Электромагниты работают практически везде и всюду. Например, если нам надо перетащить достаточно большие грузы, мы используем электромагниты. И, регулируя силу тока, мы будем, соответственно, силу либо увеличивать, либо уменьшать. Еще одним примером использования электромагнитов является электрический звонок.

Открытие и закрытие дверей и тормоза некоторых транспортных средств (например, трамвая) тоже обеспечиваются электромагнитами.

Список литературы

1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. – М.: Мнемозина.
2. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

1. Что представляет собой катушка?
2. У любой ли катушки есть магнитное поле?
3. Опишите простейший электромагнит.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 995
Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/8-klass/belektricheskie-yavleniyab/magnitnoe-pole-katushki-s-tokom-elektromagnity?seconds=0

Электромагнит

Но самым интересным оказалось открытие английского инженера Стёрджента. Он продемонстрировал следующее: ученый взял и надел катушку на железный сердечник. Дело все в том, что, пропуская электрический ток по виткам этих катушек, магнитное поле многократно увеличивалось – и все железные предметы, которые находились вокруг, стали притягиваться к этому устройству (рис. 8). Это устройство получило название «электромагнит».

Рис. 8. Электромагнит

Когда сообразили сделать железный крючок и присоединить его к этому устройству, получили возможность перетаскивать различные грузы. Итак, что такое электромагнит?

Определение

Электромагнит – это катушка с большим количеством витков обмотки, надетая на железный сердечник, которая обретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока.

Электромагнит на схеме обозначается как катушка, а сверху располагается горизонтальная линия (рис. 9). Эта линия обозначает железный сердечник.

Рис. 9. Обозначение электромагнита

Когда мы изучали электрические явления, то говорили, что у электрического тока есть разные свойства, в том числе магнитные. И один из экспериментов, которые мы обсуждали, был связан с тем, что мы берем проволоку, присоединенную к источнику тока, наматываем на железный гвоздь и наблюдаем, как к этому гвоздю начинают притягиваться различные железные предметы (рис. 10). Вот это и есть простейший электромагнит. И теперь мы понимаем, что простейший электромагнит нам обеспечивают протекание тока в катушке, большое количество витков и обязательно – металлический сердечник.

Рис. 10. Простейший электромагнит

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1639
Источник: https://interneturok.ru/lesson/physics/8-klass/belektricheskie-yavleniyab/magnitnoe-pole-katushki-s-tokom-elektromagnity?seconds=0

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.

Блок: 6/8 | Кол-во символов: 938
Источник: https://meanders.ru/linejnyj-solenoid.shtml

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. Одним из способов достижения этого является последовательное подключение подходящего «удерживающего» резистора с катушкой соленоида, например:

Здесь контакты переключателя замыкаются, замыкая сопротивление и передавая полный ток питания непосредственно на обмотки электромагнитных катушек. После подачи питания контакты, которые могут быть механически связаны с плунжером электромагнитного действия, размыкаются, соединяя удерживающий резистор R H последовательно с катушкой соленоида. Это эффективно соединяет резистор последовательно с катушкой.

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.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 2401
Источник: https://meanders.ru/linejnyj-solenoid.shtml

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.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 2083
Источник: https://meanders.ru/linejnyj-solenoid.shtml

Кол-во блоков: 21 | Общее кол-во символов: 18815
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B8%D0%B4: использовано 3 блоков из 8, кол-во символов 2335 (12%)
2. https://interneturok.ru/lesson/physics/8-klass/belektricheskie-yavleniyab/magnitnoe-pole-katushki-s-tokom-elektromagnity?seconds=0: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 4511 (24%)
3. https://meanders.ru/linejnyj-solenoid.shtml: использовано 8 блоков из 8, кол-во символов 11652 (62%)
4. https://www.chipmaker.ru/topic/87823/: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 317 (2%)

Соленоид. Электромагниты — Класс!ная физика

Соленоид. Электромагниты

Подробности

Просмотров: 405

Соленоид – это катушка индуктивности в виде намотанного на цилиндрическую поверхность изолированного проводника, по которому течёт электрический ток. Электрический ток в обмотке создает в окружающем пространстве магнитное поле соленоида.

Соленоид становится магнитом. Железные опилки притягиваются к концам катушки при прохождении через нее электрического тока и отпадают при отключении тока.

Сила магнитного поля катушки с током зависит от числа витков катушки, от силы тока в цепи и от наличия сердечника в катушке.
Чем большее число витков в катушке и чем больше сила тока, тем сильнее магнитное поле. Железный сердечник, введенный внутрь катушки с током усиливает магнитное поле катушки.

Если подвесить соленоид на нити, то он повернется и сориентируется в магнитном поле Земли подобно свободно вращающейся магнитной стрелке.

Конец соленоида, из которого магнитные линии выходят, становится северным полюсом, а другой конец, в который магнитные линии входят, — южным полюсом магнита-соленоида.
___

Графически изображение магнитного поля соленоида похоже на магнитное поле полосового магнита.

Магнитные линии магнитного поля катушки с током замкнутые кривые и направлены снаружи катушки от северного полюса к южному полюсу.
___

Внутри соленоида, длина которого значительно больше диаметра, магнитные линии магнитного поля параллельны и направлены вдоль соленоида.
Здесь магнитное поле однородно, его напряжённость пропорциональна силе тока и числу витков.
Внешнее магнитное поле соленоида неоднородно.
____

Соленоид с сердечником во внутренней полости представляет собой электромагнит.

Электромагнит – это устройство, состоящее из токопроводящей обмотки и ферромагнитного сердечника, который намагничивается при прохождении по обмотке электрического тока и притягивающегося якоря.

Обмотка выполняется из изолированного алюминиевого или медного провода.
Существуют также электромагниты с обмоткой из сверхпроводящих материалов.
Сердечники изготавливают из стали или чугуна, или железоникелевых ( железокобальтовых ) сплавов, которые с целью уменьшения вредных вихревых токов выполняют не цельными, а из набора листов.

Дугообразный электромагнит используется для поднятия тяжестей. Через катушку пропускается электрический ток, в результате намагничивается сердечник и притягивает якорь с подвешенным грузом.

Действие электромагнита зависит как от силы магнитного поля, так и от силы и направления электрического тока в обмотке.

Полезные свойства электромагнитов

— быстро размагничиваются при выключении тока,
— можно изготовить любых размеров,
— при работе можно регулировать магнитное действие, меняя силу тока в цепи.

___

В основном область применения электромагнитов — электрические машины и аппараты, входящие в системы промышленной автоматики, в аппаратуру защиты электротехнических установок. Электромагниты используют в подъемных устройствах, для очищения угля от металла, для сортировки разных сортов семян, для формовки железных деталей , в магнитофонах.
Электромагниты применяются и в электроизмерительных приборах.
Развивающейся областью применения электромагнитов является медицинская аппаратура.

СДЕЛАЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ САМ

ЧИТАЕМ

Электромагниты Дж. Генри.
«Ювелирные» соленоиды.
Телеграф С. Морзе.
Тайны магнита

ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ

Почему для переноски раскаленых болванок нельзя воспользоваться электромагнитом? — потому, что чистое железо, нагретое выше 767 градусов, совершенно не намагничивается!

САМЫЙ — САМЫЙ

Крупнейший в мире электромагнит используется в Швейцарии. Электромагнит 8-угольной формы состоит из сердечника, изготовленного из 6400 т
низкоуглеродистой стали, и алюминиевой катушки весом 1100 т. Катушка состоит из 168 витков, закреплённых электросваркой на раме. Ток силой 30 тыс. А, проходящий по катушке, создает магнитное поле мощностью 5 килогауссов. Размеры электромагнита, превосходящие высоту 4 этажного здания, составляют 12х12х12 м, а общий вес равен 7810 т. На его изготовление ушло больше металла, чем на постройку Эйфелевой башни.
___

Самый тяжёлый в мире магнит имеет диаметр 60 м и весит 36 тыс. т. Он был сделан для синхрофазотрона мощностью 10 ТэВ, установленного в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне, Московская область.

Электромагнитный двигатель

— Свойства, объяснение, применение, преимущества и ответы на часто задаваемые вопросы

В автомобилях двигатели являются основным источником энергии путем выработки тепла сгорания, с помощью которого химическая энергия преобразуется в механическую. При сгорании образуются вредные газы, которые способствуют загрязнению окружающей среды. Таким образом, были представлены электрические велосипеды, но они не могут нести большую нагрузку и не подходят в долгосрочной перспективе.

Вот тут-то и вступают в игру электромагнитные двигатели, которые обеспечивают большую мощность и мощность, но без вредных газов, загрязняющих воздух.Соленоиды представляют собой длинную катушку с проволокой, намотанную во множество витков, создающую однородное магнитное поле, когда через нее пропускается ток, точно так же, как стержневой магнит. Можно найти применение соленоидов во многих соленоидных двигателях, поскольку эти катушки можно усилить, добавив железный сердечник.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Эта статья объяснит вам, как сделать соленоид и каково использование соленоидного двигателя, рассказав вам о применении соленоидов в качестве соленоидного двигателя.

Свойства соленоида

• Соленоиды часто используются в переключателях, поскольку они могут преобразовывать электрический ток в механическое воздействие.

• Плотность катушек, количество витков и ток внутри соленоида определяют его магнитные поля.

• Однородное магнитное поле в соленоиде находится в центре длинного соленоида.

• Поля вне центра слабее, а силовые линии магнитного поля дальше друг от друга.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Сила на стержне = изменение энергии магнитного поля / расстояние, перемещаемое стержнем внутри соленоида.

Что такое электромагнитный двигатель

Соленоидный двигатель работает по закону электромагнитного притяжения. Магнетизм катушки притягивает плунжер, и распределитель искры используется, чтобы заставить электромагнит двигаться в соответствии с положением поршня без использования датчиков или микроконтроллеров. Когда к проводнику подводится электрический ток, на его поверхности создается магнитное поле. Это магнитное поле действует как электромагнит. Произведенная электромагнитная сила зависит от тока внутри катушек и количества витков в катушках.

Как сделать соленоидный двигатель

Для изготовления соленоида вам понадобятся следующие материалы

• Пластиковые соломинки для питья

• Изолента

• 2-метровый тонкий изолированный провод (использование магнитного провода 32 дает наилучшие результаты )

• Батарейка 1,5 В типа AAA или AA

• Инструмент для зачистки проводов или наждачная бумага

• Стальная игла

• Дополнительно

• Стальной гвоздь с плоской головкой, который может войти внутрь соломинки

• Сильный дисковый магнит (редкоземельный)

Создание соленоидного двигателя

1-й шаг — создание катушки

• Отрежьте соломку длиной 10 см.

• Оберните скотч снизу немного вверх, оставив развернутый хвост длиной около 15 см.

• На обмотанную лентой часть соломки намотайте 100 плотных и аккуратных витков проволоки по одному слою за раз.

• Убедитесь, что вы всегда наматываете в одном направлении.

• Оставьте 15-сантиметровый хвост размотанным.

2-й этап — подключение батареи

• Сформируйте Т-образную форму с батареей и обмотанным лентой концом соломинки, приклеив батарею к концевой части.

• Используйте наждачную бумагу или инструмент для зачистки проводов, чтобы удалить с провода изоляцию.

• Теперь приклейте один из концов провода к закрепленной изолентой батарее, а другой конец оставьте свободным.

• На этом этапе необходимо убедиться, что все в порядке, так как следующий этап немного сложен.

3-й этап — добавление поршня и его тестирование

• Держите соломинку немного над столом в вертикальном положении.

• Вставьте иглу в соломинку вверх.Вы можете положить иглу на стол или поместить головку гвоздя на магнит и воткнуть ее в соломинку.

• Теперь прикоснитесь к оголенному концу батареи незакрепленным проводом, гвоздь или игла должны попасть внутрь провода.

Применение соленоида

• Основное использование соленоида — это переключатель питания. Они используются в индукторах, клапанах, антеннах и т. Д. Их применение находится в различных областях, таких как медицина, промышленность, системы запирания, автомобилестроение и т. Д.

• Используется для электрического управления клапаном.

• Их можно использовать в системе запирания дверей определенного типа. Эти системы запирания очень безопасны, поскольку в них используются электромагниты.

• Используются в компьютерных принтерах.

• Соленоиды используются в механизмах впрыска топлива в автомобилях.

Преимущества соленоида

Соленоид имеет много преимуществ, которые вы не найдете в обычной катушке:

Двигатель с соленоидом может работать эффективно с меньшим крутящим моментом.

• Соленоиды немедленно реагируют при подаче на них электричества.

• Электромагнитные двигатели могут использоваться как заменитель ископаемого топлива.

Что делает соленоид?

Соленоид — это устройство, которое может создавать электромагнетизм после того, как он был наэлектризован. В молодости, наверное, все собирали соленоид на уроках физики. Представляет собой металлический сердечник, намотанный медными проводами .

Кто-то внедрил технологию электромагнетизма в машиностроение. В области машиностроения соленоиды представляют собой широкий спектр исполнительных механизмов, преобразующих электрический сигнал в механические движения. Электромагнитные клапаны используются для приведения в действие электромагнитных клапанов , это система управления электромагнитными клапанами. Соленоиды могут использоваться как в пневматических, так и в гидравлических системах.

Определение соленоида

Соленоид представляет собой тип непостоянного магнита, магнетизм соленоидов может быть легко запущен и устранен путем включения и выключения питания.Соленоиды, также известные как электромагниты, представляют собой устройство с соленоидной катушкой , , , , обмотанное медными проводами, и узлом соленоидной трубки, в котором находится плунжер. Соленоиды могут использоваться в большом количестве систем, таких как гидравлические системы , пневматические системы, автомобили, бытовая техника, общественные объекты и т. Д.

Для разных систем требуются разные типы соленоидов, в следующей части мы обсудим различные типы соленоидов.

Различные типы соленоидов

Поскольку соленоиды должны применяться во многих различных областях, существует множество различных конструкций соленоидов , чтобы сделать соленоиды подходящими для различных применений.Различные соленоиды имеют свои уникальные свойства для точных операций.

Существует много разных способов классификации типов соленоидов:

В соответствии с различными формами соленоидов бывают квадратные соленоиды и круглые соленоиды.

В соответствии с различными характеристиками соленоидов , существуют соленоиды двухтактного типа, удерживающие соленоиды, поворотные соленоиды, отводные соленоиды и т. Д.

В соответствии с различными областями применения , существуют соленоиды для оргтехники, соленоиды для автомобилей (например, соленоиды стартера), соленоиды для медицинских учреждений, соленоиды для промышленности бытовой техники, соленоиды для текстильного оборудования, соленоиды для систем безопасности, соленоиды для клапанов и др.

Несмотря на вышеупомянутые типы соленоидов, существуют также соленоиды переменного тока , которые используются в переменном токе, и соленоиды постоянного тока, , которые используются в постоянном токе. В разных соленоидах используются разные типы материалов, используются разные конструкции соленоидов и разные функции. Но большинство соленоидов имеют те же основные принципы работы .

Как работает соленоид

Соленоид — это электромагнитное устройство, состоящее из соленоидной катушки и соленоидной трубки в сборе.Катушка соленоида представляет собой катушку, намотанную медными проводами , и когда катушка соленоида электрифицирована, медный провод обмотки будет создавать сильную магнитную силу. Узел трубки соленоида имеет железный плунжер в центре. Плунжер соленоида подвижен, поэтому, когда катушка соленоида наэлектризована, магнитная сила будет толкать плунжер соленоида в движение, так что плунжер соленоида может запустить следующую операцию оборудования. Плунжер соленоида можно перемещать в сторону одной или обеих сторон катушек соленоида.

Магнитное поле соленоида

Что касается магнитного поля соленоида , оно полностью зависит от конструкции катушек соленоида. Катушка соленоида состоит из каркаса катушки соленоида и медных проводов. Медные провода намотаны вокруг катушки соленоидной катушки , величина магнитного поля определяется медными проводами. Число на обмотке из медной проволоки определяет величину магнитного поля соленоида.Более витков медных проводов могут создавать большую магнитную силу. Для наиболее распространенных клапанных соленоидов номинальный ход клапанных соленоидов короткий, поэтому необходимо точно контролировать магнитную силу клапанных соленоидов.

Несмотря на количество витков медных проводов, размер текущего также пропорционален величине магнитной силы катушки соленоида.

Применение соленоидов

Электромагнитная технология применяется во многих отраслях промышленности, она является основной частью промышленных индукторов, клапанов, систем безопасности и т. Д.Его можно использовать во многих отраслях, таких как нефтяная промышленность, транспортная промышленность, ограждение шоссе, автомобильная промышленность. Магнитная сила соленоидов контролируется электричеством, когда вы включаете электричество, соленоид намагничивается немедленно, когда было отключено питание, соленоид не намагничивается. В следующих частях мы поговорим о нескольких основных применениях соленоидов.

Соленоиды

могут использоваться для управления как пневматическими, так и гидравлическими клапанами .Для управления гидравлическими клапанами у нас есть гидравлических соленоидов . Существует много различных типов гидравлических соленоидов, таких как двухпозиционные соленоиды , пропорциональные соленоиды , соленоиды картриджа и т. Д. Различные гидравлические соленоиды управляют различными гидравлическими клапанами, такими как соленоиды включения-выключения для направленного клапаны, пропорциональные соленоиды для пропорциональных клапанов, картриджные соленоиды для картриджных клапанов.

Соленоиды могут использоваться в системах запирания дверей.Некоторые системы дверных замков имеют электромагнитную конструкцию, для которой требуется соленоид для срабатывания замков, это намного безопаснее, чем обычные замки.

Соленоиды

могут использоваться в различном оборудовании, таком как автомобили, принтеры, текстильные машины, самолеты, механизмы впрыска топлива, даже в аэрокосмическом оборудовании.

Катушки электромагнитного клапана

Катушки электромагнитного клапана

Что такое катушка электромагнитного клапана? Назначение катушки электромагнитного клапана — преобразование электрической энергии в поступательное движение.Катушка состоит из медной проволоки (или алюминия), намотанной на полую форму. Когда через катушку протекает электрический ток, создается магнитное поле. Это достигается размещением ферромагнитного сердечника внутри катушки. В электромагнитном клапане ферромагнитный сердечник называется плунжером клапана. Когда ток течет через катушку, линии магнитного потока превращают поршень в электромагнит. Магнитное поле заставляет плунжер продвигаться дальше в катушку, открывая отверстие корпуса клапана или пилотное отверстие. Катушки электромагнитного клапана (постоянный ток) и электрическая полярность Распространенный вопрос о катушках электромагнитного клапана заключается в том, имеет ли значение полярность электрического тока в катушке постоянного тока. В большинстве катушек с подводящими проводами для обеих клемм используются провода одного цвета, и на них нет маркировки полярности. Ответ в том, что полярность не имеет значения. Вы можете подключить положительную клемму к любому из двух проводов, не влияя на работу клапана. Щелкните здесь, чтобы прочитать полное объяснение полярности катушки. Напряжение катушки электромагнитного клапана Катушки электромагнитного клапана доступны как для постоянного, так и для переменного тока. Хотя катушку можно заставить работать практически с любым мыслимым напряжением, наиболее распространенными доступными напряжениями являются: 6-вольтный постоянный ток 12-вольтный постоянный ток 24-вольтный постоянный ток 24-вольтный переменный ток 120- Вольт переменного тока 220/240 В переменного тока

Преимущество катушек низкого напряжения, очевидно, заключается в их электробезопасности.Любители и домашние мастера часто подключают низковольтные электромагнитные клапаны к настенным трансформаторам. Большинство клапанов меньшего размера на 12 В постоянного тока могут питаться от источника питания 12 В / 500 мА. Тем не менее, всегда убедитесь, что ваш источник питания соответствует или превышает требования к мощности соленоида. Электромагнитные клапаны на 24 В переменного тока также понравятся любителям, поскольку ими можно легко управлять с помощью таймеров полива. В большинстве промышленных приложений и тяжелой техники используются соленоиды с катушками 24 В постоянного тока.

Катушка с лентой (лента с лентой0000001 )

903 Типы конструкции катушки

Конструкция катушки соленоидного клапана обычно попадает в одну из следующих двух категорий:

• Катушки с лентой
• Инкапсулированные (или формованные) катушки

Катушка с лентой изготавливается путем зацикливания проводящего провода (также называемого магнитная проволока) на катушку или шпульку.Магнитный провод окружен тонким слоем изоляции. Готовую обмотку затем защищают изоляционной лентой. Таким образом, название ленты намотано катушкой.

Инкапсулированные катушки в основном следуют тому же основному принципу, что и катушки, намотанные лентой. Однако вместо того, чтобы быть защищенной лентой, обмотка герметизирована или залита соответствующей смолой.

Бухты, обернутые лентой, используются в приложениях с относительно мягкими условиями окружающей среды. Бухты, обмотанные лентой, позволяют производить гораздо меньшие производственные тиражи.Однако катушки, обернутые лентой, имеют гораздо меньшую устойчивость к влаге, чем герметизированные катушки. Кроме того, герметизированные катушки имеют гораздо более прочные подводящие провода (для защиты от выдергивания).

Катушки с разъемами DIN

Производители клапанов часто предлагают вариант разъема DIN на своих катушках. Вместо выводных проводов катушка будет иметь штыри или штыри для подключения стандартного разъема DIN. Считается, что катушка имеет штыревое соединение, а штекер, соединяющий катушку, представляет собой гнездовой разъем.Использование разъема DIN дает множество преимуществ: быстрая замена клапана или змеевика, отличные изоляционные свойства, возможная водонепроницаемость и т. Д.

Стандарт разъема, используемый для электромагнитных клапанов, — DIN 43650. Серия DIN 43650 состоит из пяти соединителей со следующим расстоянием между контактами:

• DIN 43650, форма A — 18 мм
• Промышленная форма B — 11 мм
• DIN 43650, форма B — 10 мм
• DIN 43650, форма C — 8 мм
• Micro-Mini — 9.4 мм

Разъемы DIN могут быть приобретены в виде кожухов, подключаемых установщиком, или они могут быть отформованы на заводе с кабельной сборкой. Обычно они содержат три или четыре контакта или контакта. Некоторые разъемы DIN доступны со светодиодными индикаторами, которые показывают состояние питания катушки в диагностических целях.

Можно ли использовать один и тот же клапан с разными катушками?

Это зависит от конкретной марки клапана. Часто можно поменять местами катушки, чтобы использовать другое напряжение с электромагнитным клапаном.

Блокирующие соленоиды

Блокирующий электромагнитный клапан не требует тока, чтобы оставаться в активированном положении. Электрическая энергия расходуется только на открытие и закрытие клапана, а не на удержание его в любом из этих положений. Запорные клапаны часто используются в приложениях с батарейным питанием (например, в автоматических смесителях), поскольку им требуется только импульсная мощность для изменения открытого / закрытого состояния клапана. Полярность импульсов меняется между импульсами открытия и закрытия.

Удар и падение

«Удар и падение» — это метод, используемый для снижения энергопотребления катушек электромагнитных клапанов. Для включения клапана требуется большее напряжение (ток), чем необходимо для удержания клапана в активированном положении, что позволяет снизить энергопотребление катушки.

«Hit and Drop» также известен как «Pulse and Hold», «Spike and Hold», «Hit and Hold» и «Pick and Hold» .

Применение электромагнитных клапанов

: 13 наиболее распространенных применений

Источник: http: // dge-europe.ком

Электромагнитные клапаны используются в широком диапазоне применений, от промышленного оборудования, автомобилей до бытовых приборов и систем. Пневматический соленоидный клапан регулирует прохождение воздуха в контуре, а жидкостной соленоидный клапан регулирует поток жидкой среды.

Широкое использование электромагнитных клапанов не без причины. Клапаны быстродействующие, почти бесшумные и точные, помимо других преимуществ.

Мы выбрали и описали наиболее распространенные приложения.

Производственные системы

Электромагнитные клапаны используются в промышленности для управления машинами, дозирования, смешивания или ограничения потока жидкостей или газов. Например, электромагнитные клапаны используются на заводах по производству напитков для измерения точного количества напитка, которое нужно разлить в бутылки.

Клапаны также могут использоваться для смешивания различных жидких веществ с использованием точных объемов. В автоматических системах электромагнитные клапаны используются для управления потоком жидкости и движения.

Сельское хозяйство

Источник: http: // www.irririchvalve.com

Большинство сельскохозяйственного оборудования содержат электромагнитные клапаны для управления системой. Вы найдете их в ирригационных устройствах, таких как автоматические дождеватели или моторизованные сельскохозяйственные машины для дозирования веществ.

Электромагнитный клапан для полива в основном регулирует поток воды и может использоваться для автономного управления спринклерной системой.

Другие применения включают системы трансмиссии сельскохозяйственной техники, где они используются для регулирования различных жидкостей. Вы также найдете эти клапаны в оборудовании, где они используются для дозирования химикатов.В доильных аппаратах используется электромагнитный электромагнитный клапан.

При всех этих применениях эти типы клапанов являются одними из самых распространенных в сельском хозяйстве, возможно, сопоставимы только с пневматическими регулирующими клапанами.

Применение в автомобильной промышленности

Ряд электромагнитных клапанов используется в автомобильных системах. Обычно они используются для регулирования потока автомобильных жидкостей, таких как масло, тормозная жидкость противоскольжения или даже топливо.

В некоторых из этих функций часто используется регулируемый электромагнитный клапан.Это позволяет контролировать среду, а не полностью ее отключать.

Хорошим примером этого является ограничение подачи топлива в двигатель для снижения скорости автомобиля. Топливный электромагнитный клапан распространен в странах, где есть нормативные правила для скорости.

Другие автомобильные соленоидные клапаны включают тип, используемый для перекрытия потока топлива и остановки транспортного средства, тип для автоматического слива воды из водного топливного сепаратора и электромагнитный клапан управления охлаждающей жидкостью в системе HVAC транспортного средства.

Вакуумные системы

Электромагнитные клапаны широко используются в вакуумных системах. Наиболее распространены прямые и полупрямые клапаны. Им не нужен минимальный уровень давления, что делает их наиболее подходящими для таких ситуаций. Вакуумный соленоидный клапан обычно проектируется таким образом, чтобы не допускать утечек, что является необходимым требованием в таких условиях.

Применение вакуума включает в себя электронную промышленность, где требуется частичное удаление воздуха, производство вакуума и системы автоматизации, а также вакуумные насосы.

Теплообменники для дома

В обогревателях

используется газ или дрова для нагрева воды и распределения ее по различным приборам, таким как душевая лейка в ванной, кухонный смеситель и другие устройства. В основе работы нагревателя лежат электромагнитные клапаны.

Они автоматически открываются и закрываются для подачи холодной и горячей воды. Скорость потока в контуре обычно высока, что делает электромагнитный клапан с пилотным управлением наиболее подходящим.

Холодильное оборудование и системы

Источник: http: // www.grainger.com

Электромагнитный клапан используется в холодильных системах. Электромагнитный клапан охлаждения выполняет в этих агрегатах несколько функций. Он предотвращает запуск компрессора высокого давления и защищает компрессор от гидравлических ударов. Клапан также закрывается и открывает проход хладагента по мере необходимости, помогая предотвратить его попадание в испаритель при остановке компрессора.

Автомойки

Автомойка подает воду под высоким давлением и моющее средство для мытья автомобилей.Для смешивания и подъема воды и чистящего раствора в этих устройствах используется серия автоматических электромагнитных клапанов.

Обычно это клапаны прямого действия. Чтобы защитить клапаны от агрессивных химикатов в чистящем растворе, производители используют никелированную латунь.

Агрегаты воздушные компрессорные

Воздушный компрессор забирает воздух и сжимает его перед подачей в резервуар для сжатого воздуха. Когда воздух попадает в резервуар, он должен находиться под давлением.Это достигается за счет использования электромагнитного клапана.

Электромагнитный клапан сжатого воздуха включает питание, перекрывая поток жидкости, в данном случае воздуха, и позволяет создаваемому давлению оставаться в резервуаре.

Давление сжатого воздуха не должно оставаться в резервуаре надолго. Когда катушка обесточивается, клапан открывается и выпускает воздух в систему.

Диспенсеры для горячих напитков

Это машины для раздачи кофе, чая и других напитков. Обычно их можно найти в офисах и коммерческих учреждениях, хотя некоторые могут использоваться в частных местах.В диспенсерах для горячих напитков обычно используются системы соленоидных клапанов прямого действия.

Клапаны открываются и закрываются последовательно, позволяя жидкости проходить через систему.

Смешивание воды в предохранительном кране

Источник: http://www.holmanindustries.com.au

В местах, где санитарные условия являются строгими требованиями, электромагнитные клапаны используются для автоматического смешивания холодной и горячей воды перед тем, как она выйдет из крана или крана. Обычно установки оснащены датчиком для обнаружения присутствия человека.Это может быть инфракрасный датчик или любое другое устройство.

За установкой находятся два водяных электромагнитных клапана. Они открываются одновременно и пропускают горячую и холодную воду. Обычно используются электромагнитные клапаны с пилотным управлением из-за большого расхода.

Машины для мойки полов

Машина для мытья полов должна подавать воду и моющий раствор одновременно и в нужных количествах. Чтобы гарантировать это, для каждой функции используется электромагнитный соленоидный клапан.

Поскольку контролируемые жидкости не находятся под давлением, используются в основном клапаны прямого действия.

Приборы учета воды

Это механические устройства, регулирующие количество подаваемой воды. Они используются в разных местах, например, в пищевой промышленности, для точного измерения количества воды для смесей. Электромагнитные клапаны, используемые в этих счетчиках, обычно являются пилотными.

Они легко справляются с высокими расходами, обычными для установок.Когда давление в системе низкое, эти водяные соленоидные клапаны включают вспомогательный подъемник.

Установки и оборудование для природного газа

Источник: http://tyres2c.com

Электромагнитные клапаны используются как в промышленных, так и в домашних газовых системах для открытия или остановки потока природного газа. Газовый электромагнитный клапан также можно найти в установках, в которых используются пневматические приводы для различных функций. Электромагнитные клапаны природного газа регулируют поток газа в бытовых системах газового отопления, определяя, когда газ должен загореться, чтобы нагреть воду, а когда отключить.

Заключение

Электромагнитные клапаны — обычное устройство в современных предприятиях. Они используются практически везде: от автоматизированных производственных систем, автомобилей, холодильных систем и систем кондиционирования до насосов и ирригационных систем на фермах.

По сравнению с пневматическими клапанами или некоторыми типами гидравлических клапанов, их можно найти в большинстве бытовых приборов и установок.

В промышленности и инженерных системах чаще всего используется электромагнитный клапан.

Список приложений никоим образом не является исчерпывающим, и приведенные здесь примеры являются наиболее распространенными.

Как работает электромагнитный регулирующий клапан?

17 сен. Как работает электромагнитный регулирующий клапан?

Отправлено в 21:00 в дисковых затворах от Butterfly Valves & Controls

Соленоиды полезны в широком спектре механических функций.Как работает соленоид? Электромагнитная катушка из проволоки преобразует электрическую энергию в механическую. Положительный и отрицательный полюса совершают линейное движение в электромагнитном поле, перемещая поршень вперед или назад.

Мы находим соленоиды, используемые в таких автоматизированных приложениях, как спринклерные системы, выключатели питания, автомобильные стартеры и многое другое.

Что такое электромагнитный регулирующий клапан?

Электромагнитный регулирующий клапан используется инженерами для автономного и удаленного управления потоком жидкости в системе, что устраняет необходимость в ручном закрытии и открытии клапанов.Текущей средой может быть вода, воздух, газ, масло, пар или хладагент.

Электромагнитный регулирующий клапан состоит из двух основных компонентов: соленоида вверху и системы клапанов внизу. Электромагнетизм, вызванный токами, перемещает плунжер вверх или вниз, чтобы сжимать и контролировать поток. Электромагнитный регулирующий клапан бывает либо «нормально закрытым», либо «нормально открытым».

Как работает электромагнитный клапан?

Электромагнитный клапан состоит из двух частей: соленоида и корпуса клапана.Сам соленоид содержит катушку электромагнитной индукции, окружающую железный центр (плунжер).

Для «нормально открытого» соленоидного клапана клапан закрывается при обесточивании. Чтобы «открыть» клапан, ток активирует магнитное поле и перемещает врезку. Но когда клапан «нормально закрыт», ток возбуждения поднимает плунжер, открывая отверстие и позволяя среде течь через клапан.

Типы электромагнитных клапанов

Поскольку соленоидные клапаны используются во многих сферах применения, различные конструкции выполняют разные функции.Ниже описаны пять распространенных типов электромагнитных клапанов.

1. Клапаны прямого действия

Электромагнитный клапан прямого действия (или прямого действия) прост и обычно используется для приложений с относительно небольшим расходом. По своей функции он не зависит от внешнего давления. Клапан открывается прямым действием, когда электромагнитная активность в катушке подтягивает плунжер вверх, чтобы позволить среде пройти (или наоборот для обычно открытых клапанов).

Клапаны прямого действия не имеют минимального рабочего давления или перепада давления.Диаметр отверстия (вместе с магнитной силой, приложенной к электромагнитному клапану) определяет скорость потока и максимальное рабочее давление.

2. Клапаны с пилотным управлением

Клапаны с пилотным управлением (также называемые «сервоуправляемыми» или «пилотными») — это клапаны непрямого действия. Открытие и закрытие этих клапанов происходит при разнице давлений среды, поэтому давление 0,5 бар является минимальным. Клапаны с пилотным управлением требуют меньше электроэнергии, работают с меньшей скоростью и нуждаются в полной мощности, чтобы оставаться открытыми.Эти электромагнитные клапаны лучше всего подходят для приложений с высоким расходом и достаточным перепадом давления.

Процесс потока клапана непрямого действия является односторонним. Между впускным и выпускным портами находится резиновая мембрана, в которой есть небольшое отверстие для потока среды из впускного отверстия в верхний отсек. Усиление из дополнительной камеры давления позволяет меньшим соленоидам управлять большим расходом.

Когда клапан обычно закрыт, давление на входе над мембраной и поддерживающая пружина над ней удерживают его закрытым.Управляющее отверстие открывается, когда на соленоид подается питание, и давление над диафрагмой уменьшается. Это создает перепад давления с обеих сторон мембраны, заставляя ее подниматься, чтобы среда могла течь к выходному отверстию из входа. Для «нормально открытого» клапана этот процесс работает с теми же деталями, но наоборот.

3. Двухходовые клапаны

Двухходовые клапаны являются наиболее распространенным типом электромагнитных регулирующих клапанов. Есть два порта: порт полости и порт отверстия корпуса.Каждый порт используется поочередно как для запуска, так и для остановки медиапотока.

Двухходовой клапан настроен на «нормально открытый» или «нормально закрытый». Обычно закрытые двухходовые клапаны более распространены и остаются закрытыми до тех пор, пока электрическая энергия не заставит клапан открыться.

Нормально закрытый электромагнитный клапан является наиболее распространенным и остается закрытым до тех пор, пока источник питания не откроет его. Нормально открытый клапан по умолчанию открыт до тех пор, пока источник питания не закроет клапан. Когда электроэнергия прекращается, клапан снова открывается в состояние по умолчанию.

4. Трехходовые клапаны

Трехходовой электромагнитный клапан имеет три порта. Трехходовой клапан хорошо подходит для операций, требующих переменного и полного давления. Одновременно можно подключить только два порта. Ниже представлены различные варианты установки трехходового клапана.

● Установка для смешивания (два входа и один выход): Когда плунжер блокирует режим отсутствия питания нижнего отверстия, среда течет от верхнего входа к выходу.При включении плунжер подтягивается вверх, чтобы закрыть верхний выпуск, поэтому среда направляется от другого впускного отверстия к выпускному.

● Отводная установка (одно входное и два выходных): Когда плунжер блокирует нижнее отверстие в режиме отсутствия питания, среда перемещается от входа к верхнему выходу. В режиме с питанием поршень перемещается вверх, чтобы закрыть верхнее выпускное отверстие, поэтому среда направляется от впускного отверстия к другому выпускному отверстию.

● Универсальная установка: Эта конструкция позволяет среде течь в любом направлении, но, как и в вышеупомянутых двухходовых клапанах, одновременно подключаются только два порта.

5. Четырехходовые клапаны

Четырехходовые клапаны обычно используются с цилиндром или приводом двойного действия и включают четыре или более соединений порта. Два из четырех портов обеспечивают давление, а два других используются для давления выхлопных газов. Настройки четырехходового клапана: нормально открытый, нормально закрытый или универсальный.

Применение электромагнитного клапана

Электромагнитные клапаны помогают во многих процессах, будь то высокое или низкое давление или малый или большой расход.Ниже приведены некоторые примеры использования электромагнитных регулирующих клапанов для управления давлением, направлением и потоком среды в процессах.

● Пневматические приводы

● Производство продуктов питания и напитков

● Торговые холодильные установки

● Системы полива

● Посудомоечные и стиральные машины прочие

● Медицинское и стоматологическое оборудование

Контактные дисковые затворы и элементы управления сегодня

Электромагнитные управляющие клапаны используются во многих приложениях для облегчения процессов, требующих автоматического или дистанционного управления клапанами.

Butterfly Valves & Controls предлагает соленоиды Namur и Inline. Эти клапаны обеспечивают превосходную работу с высокими расходами, широким диапазоном температур и устойчивостью к коррозии при длительном использовании. Этот электромагнитный регулирующий клапан идеально подходит для приложений, требующих простой установки, монтажа на линии и ручного дублирования. Свяжитесь с нами по телефону (817)421-5343 или напишите нам по адресу [email protected] для получения информации о наших клапанах или помощи в поиске правильного клапана для ваших операций.

Что такое разъем кабеля соленоида?

По gatewaycable 29 мая 2020 г. в кабелях

В различных электрических системах есть функции, которые позволяют без проблем автоматический поток жидкости или жидкостей. Для этого во многих из этих устройств или систем будет установлен разъем кабеля соленоида или клапан. Итак, что такое разъем кабеля соленоида и для чего он используется? Получите полную информацию от компании Gateway Cable Company, чтобы узнать больше об этом важном компоненте, обеспечивающем бесперебойное электрическое соединение и бесперебойную работу токов!

Свяжитесь с нами Запрос цитаты

Что делает соленоид?

Итак, что такое соленоид или что он делает, вам может быть интересно? Разъемы для электромагнитных кабелей, которые также можно назвать соленоидными клапанами, представляют собой различные преобразователи, которые преобразуют статическую энергию в движение для управления другими компонентами системы, такими как пневматический или гидравлический клапан или соленоидный переключатель.Сама часть соленоида представляет собой электрическую катушку с ферромагнитным сердечником или плунжером посередине. Если катушка находится в состоянии покоя, плунжер закрывает небольшое отверстие, но если электрический ток проходит через катушку, это создает магнитное поле, заставляя направленную вверх силу на плунжер открывать отверстие.

Для чего используется соленоид?

В то время как соединители и клапаны соленоидных кабелей широко используются для обеспечения бесперебойного потока воды и давления во всем, от посудомоечных и стиральных машин до крупномасштабных автомоек и ирригационных систем, они также обеспечивают другие дополнительные преимущества для клиентов, такие как:

• Электроэнергия мощность снижается настолько, чтобы удерживать позицию и экономить энергию.
• Фиксатор обеспечивает низкочастотное переключение, когда короткий электрический импульс перемещает плунжер, а постоянный магнит используется для удержания плунжера на месте без потерь энергии.
• Дополнительная функция ручного дублирования обеспечивает большую безопасность и удобство во время тестирования, обслуживания и многого другого.
• Разделение сред, чтобы жидкости, проходящие через клапаны, были изолированы, чтобы ничего не смешалось или не загрязнилось.
• Обратная связь по положению использует двоичный сигнал или сигнал NAMUR или выходной сигнал датчика для индикации включенного или выключенного состояния вашего клапана.
• Низкий уровень шума при открытии и закрытии клапана.

Обратитесь в компанию Gateway Cable Company для удовлетворения ваших потребностей в электричестве

Как видите, электромагнитные кабельные разъемы и клапаны могут гарантировать, что ваши электрические системы и устройства будут продолжать работать наилучшим образом. Когда пришло время заняться своим следующим электрическим проектом, обратитесь к экспертам компании Gateway Cable Company, где вы найдете множество других полезных руководств по таким вещам, как соленоиды непрерывного режима, чтобы у вас были знания, которыми можно заняться в следующий раз. домашний кабель или электромонтаж и выберите из нашего онлайн-каталога разъемы, адаптеры, кабели и многое другое для удовлетворения ваших потребностей.Клиенты, которые ищут определенную деталь, которую они не находят на нашем веб-сайте, могут запросить предложение онлайн и отправить его прямо к себе домой. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию и поговорить со специалистом-электриком!

О электромагнитных клапанах

Изображение предоставлено: emel82 / Shutterstock.com

Электромагнитные клапаны — это клапаны с электрическим управлением, в которых используется привод в виде электромагнита для изменения состояния клапана с закрытого на открытое.Катушка в приводе создает магнитное поле, которое тянет или толкает плунжер, который управляет прохождением жидкости через корпус клапана. Электромагнитные клапаны преобразуют электрическую энергию в механическое движение, которое приводит в движение клапанный механизм и предоставляет средства, с помощью которых конструкторы могут автоматизировать работу клапанов. Эта возможность снижает потребность персонала в ручном закрытии или открытии клапанов в рамках производственного процесса. Использование автоматического управления клапанами является ключом к конструкции многих машин, где требуются высокоскоростные операции переключения, выходящие за рамки возможностей ручного управления.

В этом руководстве будет представлен обзор информации, относящейся к электромагнитным клапанам, включая их основные функции, доступные типы, важные спецификации, которые их определяют, и соображения при выборе электромагнитного клапана. Дополнительная информация о других типах клапанов, таких как шаровые краны и задвижки, доступна в нашем соответствующем руководстве «Общие сведения о клапанах».

Основы электромагнитного клапана

Электромагнитные клапаны находят применение в приложениях, где существует потребность в дистанционном управлении или автоматизации потока жидкости через систему.При обращении к текучей среде этот термин может применяться к любой жидкости или газу и обычно представляет вещества, которые проходят через трубопроводы или трубки, примерами которых являются воздух, вода, пар, хладагент, масло и природный газ. По большей части соленоидные клапаны функционируют как бинарные (двухпозиционные) устройства и реже используются для измерения или точного регулирования расхода, как некоторые другие типы клапанов, такие как игольчатые клапаны.

Электромагнитные клапаны состоят из нескольких стандартных компонентов, некоторые из которых имеют сходство с клапанами других типов.Первичный корпус или корпус клапана — это основная часть клапана. Корпус клапана содержит входной порт, через который поступает жидкость или газ из системы, в которой установлен клапан. Корпуса клапанов изготавливаются из нескольких различных типов материалов, выбор которых основан на его пригодности для обработки среды, протекающей через клапан, и на его характеристиках, таких как коррозионная активность. Специальные материалы для корпусов электромагнитных клапанов включают бронзу, нержавеющую сталь и пластик.

В составе корпуса клапана также есть одно или несколько выпускных отверстий, количество которых будет зависеть от конкретной конфигурации электромагнитного клапана. Среда в клапане может быть направлена ​​в одно или несколько из этих выпускных отверстий под действием клапана. В корпусе клапана также находится соленоид, который является электрическим механизмом управления клапаном. Соленоид представляет собой катушку из проволоки, которая создает магнитное поле, когда через него проходит электрический ток. Этот ток подается на соленоид через набор электрических управляющих проводов или электрический разъем, который подает питание на клапан от схемы управления и источника питания.Многие конструкции соленоидных клапанов также имеют пружинный механизм, который прижимает плунжер клапана. Эта пружина служит механическим возвратом, который удерживает клапан в открытом или закрытом положении при отсутствии подачи энергии, в зависимости от конструкции клапана. Плунжер перемещается, чтобы уплотнить отверстие, когда клапан закрывается. Отверстие — это отверстие, которое соединяет впускной порт с выпускным портом клапана. В дополнение к этим компонентам, дополнительные уплотнения клапана и седла в корпусе клапана предотвращают утечку жидкости между впускным и выпускным портами, когда клапан находится в закрытом положении.

Электромагнитные клапаны дополнительно идентифицируются с учетом их состояния по умолчанию, то есть того, как клапан настроен на работу в случае, когда на устройство не подается питание (т.е. клапан не запитан). Состояние по умолчанию также упоминается как остальное состояние. Два возможных состояния по умолчанию называются нормально разомкнутым (NO) и нормально замкнутым (NC). Для соленоидных клапанов, которые обозначены как нормально открытые, плунжер клапана или диафрагма втягиваются, когда на соленоид не подается электрическое питание — это состояние означает, что клапан может пропускать среду между портами.Для нормально открытых клапанов подача мощности на соленоид закроет клапан и заблокирует поток жидкости.

Для нормально закрытых электромагнитных клапанов существует обратная ситуация. Когда к устройству не подается питание, клапан блокирует движение жидкости, и приложение энергии, которое приводит в действие соленоид, затем открывает клапан и позволяет среде течь. Решение о том, нужен ли электромагнитный клапан нормально открытый или нормально закрытый, будет зависеть от области применения.В то же время проектировщикам необходимо учитывать влияние потери мощности на процесс, если клапан вернется в состояние по умолчанию. Во многих приложениях желательным выбором являются нормально закрытые (NC) клапаны, так как они потенциально перекрывают поток жидкости при отсутствии питания. Однако не все ситуации диктуют этот подход, и поэтому понимание динамики системы требуется для планирования наилучших возможных условий для каждого состояния по умолчанию для каждого электромагнитного клапана в случае потери мощности.

Электромагнитные клапаны работают на принципах электромагнетизма. Внутри клапана находится подвижный плунжер, который изготовлен из ферромагнитного материала. (Ферромагнитные материалы — это материалы, которые реагируют на присутствие магнитного поля.) Когда на соленоид клапана подается напряжение, пропуская через него электрический ток, создается магнитное поле. Затем поршень взаимодействует с магнитным полем, в результате чего он притягивается к катушке или от нее. Когда плунжер перемещается, движение приводит к открытию или закрытию клапана, как если бы он был физически открыт или закрыт оператором, перемещающим рычаг или маховик на клапане.

Типы электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны можно охарактеризовать несколькими способами — один из них — это сделать это на основе основных средств, которыми они работают. Такой подход приводит к этим трем распространенным типам электромагнитных клапанов:

• Электромагнитные клапаны прямого (или прямого) действия
• Электромагнитные клапаны непрямого действия (или с пилотным управлением)
• Электромагнитные клапаны прямого действия

Электромагнитные клапаны прямого действия (или прямого действия)

Электромагнитные клапаны прямого или прямого действия — один из самых простых и распространенных типов электромагнитных клапанов.В соленоидных клапанах прямого действия движение плунжера непосредственно закрывает или распечатывает отверстие внутри клапана, тем самым блокируя или пропуская среду через клапан прямым действием. Эти клапаны полагаются на мощность соленоида исключительно для управления потоком жидкости и, как следствие, не требуют наличия какого-либо минимального рабочего давления для работы клапанов. Электромагнитные клапаны прямого действия могут управлять жидкостями с давлением от 0 бар до максимального номинального значения устройства.

На Рисунке 1 ниже показано поперечное сечение нормально закрытого электромагнитного клапана прямого действия.

Рисунок 1. Нормально закрытый (NC) электромагнитный клапан прямого действия.

Изображение предоставлено: https://tameson.com/solenoid-valve-types.html

Электромагнитные клапаны непрямого действия (или с пилотным управлением)

Электромагнитные клапаны второго типа, известные как соленоидные клапаны непрямого действия (также называемые соленоидными клапанами с пилотным или сервоприводом), работают за счет использования перепада давления жидкости для открытия и закрытия клапана.Из-за этой конструкции электромагнитные клапаны непрямого действия требуют, чтобы регулируемая жидкость имела минимальное значение давления выше 0 бар. В соленоидных клапанах непрямого действия мембрана или диафрагма отделяют входные и выходные порты друг от друга. Наличие этой диафрагмы приводит к разделению корпуса клапана на верхнюю и нижнюю камеры. В мембране есть небольшое отверстие, функция которого состоит в том, чтобы позволить верхней камере заполняться жидкостью из нижней камеры, а также выравнивать давление между камерами.Когда клапан находится в закрытом состоянии, давление текучей среды, которая присутствует в верхней камере, а также сила, оказываемая пружиной, нажимающей на диафрагму, удерживает клапан в закрытом положении и уплотняет мембрану относительно седла клапана. изоляция впускного и выпускного отверстий клапана. Небольшой канал соединяет верхнюю камеру клапана с портом низкого давления. Этот порт управляет открытием и закрытием канала и управляется мощностью, подаваемой на соленоид.В закрытом положении порт низкого давления остается закрытым соленоидом, который удерживает жидкость в верхней камере клапана. Когда требуется открыть клапан, на соленоид подается ток. Включение соленоида приводит к открытию управляющего порта, что приводит к падению давления в верхней камере. Это разность давлений верхней камеры по сравнению с нижней камерой, которая приводит к отрыву мембраны от отверстия клапана, в то время как пружина, удерживающая мембрану у седла клапана, сжимается за счет разности давлений.Такая конструкция позволяет управлять потоком с более высоким давлением с помощью небольшого соленоида и пилотного порта низкого давления. Электромагнитные клапаны непрямого действия используются в приложениях, где требуется регулирование высокого расхода, при условии, что в системе имеется достаточный перепад давления для поддержки этой методологии работы. По характеру этой конструкции регулирование потока может осуществляться только в одном направлении только с этим типом клапана.

На Рисунке 2 ниже показан вид в разрезе нормально закрытых соленоидных клапанов непрямого действия.

Рис. 2. Нормально закрытый (NC) электромагнитный клапан непрямого действия.

Изображение предоставлено: https://tameson.com/solenoid-valve-types.html

Электромагнитные клапаны прямого действия

Третий тип работы электромагнитного клапана может быть достигнут за счет комбинации некоторых свойств типов клапанов прямого и непрямого действия, которые обсуждались ранее. Преимущество так называемых соленоидных клапанов полупрямого действия состоит в том, что они могут работать при давлении от 0 бар, а также могут работать в системах с высоким расходом.Полупрямые электромагнитные клапаны, также известные как электромагнитные клапаны с вспомогательным подъемом, функционально аналогичны по конструкции соленоидным клапанам непрямого действия. Они имеют конструкцию, которая включает верхнюю камеру и нижнюю камеру, разделенную гибкой мембраной. Как и в случае клапана непрямого действия, мембрана имеет небольшое отверстие, позволяющее жидкости заполнять верхнюю камеру и выравнивать давление. Ключевое отличие, которое отличает соленоидные клапаны полупрямого действия от соленоидных клапанов непрямого действия, заключается в том, что плунжер соленоида в соленоидных клапанах полупрямого действия прикреплен к диафрагме и непосредственно управляет им, в отличие от использования пилота для управления жидкостью в верхнем слое. камеры, как в случае с клапаном непрямого действия.В закрытом положении площадь поверхности верхней камеры превышает площадь нижней камеры, что позволяет диафрагме плотно прилегать к седлу клапана и блокировать поток жидкости между впускным и выпускным портами. Чтобы открыть клапан, подача питания на соленоид приводит к втягиванию плунжера в центр катушки соленоида. Из-за непосредственного крепления диафрагмы к плунжеру это движение плунжера поднимает диафрагму с седла клапана. При этом движение плунжера также открывает проход между верхней камерой и выпускным отверстием.Открытие этого прохода дает дополнительный эффект снижения давления в верхней камере. Когда давление в верхнем переходе падает, результирующий перепад давления дополнительно вынуждает мембрану двигаться вверх и способствует открытию клапана и позволяет текучей среде течь от впускного порта к выпускному отверстию. Чтобы закрыть клапан, электромагнитный ток отключается, что заставляет плунжер опускаться и давить на диафрагму, чему способствует сила возвратной пружины в соленоиде.Когда плунжер опускается, порт, соединяющий верхнюю камеру с выпускным отверстием, закрывается, что вызывает повышение давления в верхней камере клапана. Это повышение давления способствует опусканию диафрагмы вниз до тех пор, пока она снова не будет опираться на седло клапана, герметизируя клапан.

Вид в разрезе нормально закрытого (NC) клапана полупрямого действия показан на Рисунке 3 ниже.

Рисунок 3 — Электромагнитный клапан полупрямого действия, нормально закрытый (NC).

Изображение предоставлено: https: // tameson.com / электромагнитный-клапан-типы.html

Конфигурации электромагнитных клапанов

Различные конфигурации электромагнитных клапанов представлены с использованием системы нумерации, состоящей из двух значений — например, 2/2, 3/2 или 4/2. В этой системе с двумя числами первое значение указывает количество портов клапана, а второе значение обозначает количество доступных положений клапана или состояний переключения. В соответствии с этим обозначением электромагнитный клапан 2/2 будет представлять клапан, содержащий 2 порта и 2 положения, а электромагнитный клапан 4/3 будет обозначать клапан, содержащий 4 порта и 3 положения.Этот тип системы нумерации используется во многих типах гидрораспределителей и помогает понять, как сконфигурирован конкретный клапан.

Эта система цифровых обозначений сочетается с набором стандартизованных символов или диаграмм, которые служат в качестве графического схематического представления конфигурации клапана. Эти диаграммы иллюстрируют подробную информацию о количестве положений, а также о состоянии клапана в исходном положении (неактивное состояние) и в рабочем положении (активированное состояние).На схеме конфигурации клапана количество показанных квадратов представляет количество положений клапана. По определению, квадрат в правой части схемы показывает состояние покоя клапана, а квадрат в левой части диаграммы представляет клапан в активированном или рабочем состоянии. На схеме также показаны символы, такие как стрелки, которые используются для обозначения направления потока жидкости и других внешних соединений, выполненных с клапаном, например, с трубопроводом.На схемах также содержится символическое представление способа срабатывания пилотного и обратного действия. По соглашению, пилотный механизм показан в левой части рисунка, а возвратный механизм — в правой части рисунка.

Например, на Рисунке 4 ниже представлено графическое изображение 2-ходового, 2-позиционного нормально закрытого электромагнитного клапана с пилотным электромагнитным управлением и пружинным возвратом:

Рис. 4. Двухходовой двухпозиционный нормально закрытый (NC) электромагнитный клапан с пилотным соленоидом и пружинным возвратом.

Изображение предоставлено: https://www.asconumatics.eu

Когда конфигурации соленоидных клапанов становятся более сложными, сложность схем возрастает, так как возникает необходимость добавлять дополнительные детали, такие как номера портов. На рисунке 5 ниже показан набор примеров графического представления различных конфигураций трехходового двухпозиционного соленоидного клапана. Клапан этого типа может найти применение в работе гидроцилиндра или функционировать в качестве регулятора жидкости для переключения между двумя контурами:

Рисунок 5 — Различные схемные обозначения схем трехходового двухпозиционного электромагнитного клапана.

Изображение предоставлено: https://tameson.com/valve-symbols.html

Технические характеристики и характеристики электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны указываются с использованием нескольких ключевых параметров и атрибутов, которые относятся к конфигурации клапана и его рабочим характеристикам. Ниже приводится сводка часто цитируемых спецификаций электромагнитных клапанов. Читателю следует отметить, что эти параметры могут отличаться у разных производителей и поставщиков клапанов, поэтому от поставщика к поставщику могут существовать различия в представлении.Представленные ниже данные должны служить общим индикатором того, что необходимо учитывать при поиске электромагнитного клапана у поставщика.

• Механизм приведения в действие клапана — отражает средства, с помощью которых изменяется положение клапана или с помощью которого клапан приводится в действие, например, соленоид прямого действия.
• Конфигурация клапана — отражает количество портов, количество состояний переключения или положений, а также определенное состояние покоя для клапана, например 3/2 нормально закрытый (NC).
• Материал корпуса — определяет материал, из которого изготовлен корпус клапана, который может быть алюминием, латунью, бронзой, нержавеющей сталью или техническим пластиком, чтобы назвать несколько возможных вариантов.
• Тип среды — определяет природу конкретной жидкости (жидкость или газ), с которой клапан может работать без каких-либо вредных воздействий. Примеры типов сред включают аммиак, криогенную жидкость, воздух, мазут, сжиженный пропан (LPG), природный газ, кислород, пар или воду.
• Размер порта — отражает размерный размер входного и выходного отверстий клапана, представленный в британских единицах, таких как дюймы, или в метрических единицах, таких как миллиметры.
• Тип порта — определяет желаемый тип порта для клапана, который может быть резьбовым (NPT), соединением с зазубринами или фланцевыми фитингами, чтобы назвать несколько доступных вариантов.
• Рабочее напряжение — указывает как величину, так и тип электрического управляющего сигнала, который используется для подачи питания на соленоид клапана. Электромагнитные клапаны доступны с широким диапазоном рабочих напряжений переменного и постоянного тока, которые могут использоваться для различных условий применения.
• Рабочая частота — для напряжений переменного тока частота — это количество циклов переменного тока, подаваемого на соленоид в секунду, обычно отображается в герцах (например, 60 Гц).
• Коэффициент расхода — коэффициент расхода, или Cv клапана, измеряет способность клапана пропускать через него поток жидкости или газа. Стандартное определение коэффициента расхода заключается в том, что он представляет собой объем воды (в галлонах США), который будет протекать через клапан при температуре 60 ^o F в течение минутного интервала времени при перепаде давления на 1 фунт / кв.дюйм. через клапан (перепад давления на входе и выходе). Большие значения коэффициента расхода отражают больший расход.
• Максимальное номинальное давление — это максимальное значение давления, с которым может работать клапан, которое может переключаться под управлением контура соленоида.
• Минимальное рабочее давление — отражает минимальное давление, которое должно существовать в системе для эффективного функционирования клапана. Хотя многие клапаны прямого действия могут работать при давлении 0 бар, для клапанов непрямого действия может потребоваться минимальное давление, которое можно использовать для облегчения срабатывания клапана.
• Применение — указывает на предполагаемое использование или рынок для клапана, например, в химической, пищевой, медицинской и медико-биологической, нефтегазовой или авиационной и космической.Наличие определения, касающегося предполагаемой отрасли или варианта использования, может оказаться полезным при выборе клапана, поскольку понимание того, что отрасль может помочь выявить дополнительные требования или спецификации, обусловленные этими условиями эксплуатации.

Электромагнитные клапаны дополнительных типов

В предыдущем обзоре типов электромагнитных клапанов определены основные типы, отражающие их метод работы, такой как прямое или непрямое управление. Есть несколько дополнительных типов электромагнитных клапанов, которые важно включить и которые рассматриваются здесь.

Электромагнитные клапаны с фиксацией

В запорных электромагнитных клапанах

используется запирающий соленоид, который позволяет клапану сохранять заданное положение (открытое или закрытое) даже при отключении питания от соленоида. Для этого к узлу якоря добавляется постоянный магнит, который удерживает плунжер в желаемом положении после первоначального включения соленоида. Этот магнит позволяет клапану удерживать это состояние, не требуя постоянного протекания тока в катушке соленоида для создания магнитного поля и удержания плунжера клапана в нужном положении.Защелкивающиеся электромагнитные клапаны имеют преимущество в том, что они снижают энергопотребление приложения по сравнению с использованием обычного электромагнитного клапана, который зависит от находящейся под напряжением катушки для поддержания состояния клапана. Как только произойдет фиксация, клапан будет удерживать свое положение в этом состоянии при отсутствии тока, протекающего в катушке соленоида. Устройство можно «разблокировать», просто изменив полярность тока катушки. Использование импульса обратного тока генерирует достаточный магнитный поток, чтобы нейтрализовать поток постоянного магнита, и, следовательно, заставит плунжер вернуться в положение покоя.

В приложениях, где необходимо ограничить общее энергопотребление оборудования или системы, например в тех случаях, когда они работают от батарей, хорошо подходят запорные соленоидные клапаны. Однако при их использовании необходимо учитывать другие условия окружающей среды и механические условия, которым может подвергаться клапан, поскольку для электромагнитных клапанов с защелкой требуются стабильные рабочие условия. Например, оборудование, которое должно работать под воздействием высоких уровней механической вибрации или ударов, может нуждаться в том, чтобы избегать использования фиксирующих электромагнитных клапанов, поскольку эти напряжения могут привести к тому, что плунжер клапана вырвется из постоянного магнита, удерживающего его на месте, что приведет к клапан возвращается из зафиксированного в разблокированное состояние или приводит к тому, что клапан не срабатывает при подаче начального импульса тока.

Электромагнитные поворотные клапаны

Электромагнитные поворотные клапаны позволяют преобразовывать электрическую энергию, подаваемую на катушку соленоида, во вращательное движение, а не линейное движение, как описано ранее, с движением плунжера в соленоид. Есть несколько механизмов, которые могут быть использованы для выполнения этого преобразования, в одном из таких подходов используется набор шарикоподшипников, которые движутся по наклонным дорожкам качения. Когда катушка находится под напряжением, узел плунжера или якоря начинает притягиваться к магнитному полю катушек соленоида и вращается за счет углового смещения, определяемого движением шарикоподшипников при их движении по дорожкам качения.

Поворотные соленоиды идеальны в качестве средства приведения в действие соленоидных клапанов, поскольку многие клапаны по необходимости требуют вращательного движения штока клапана для открытия и закрытия клапана. Эти клапаны могут быть доступны в двоичной (двухпозиционной) конструкции, где подача питания на поворотный соленоид приводит к полному изменению состояния (закрыто на открытое или наоборот). Они также доступны в так называемых конструкциях пропорционального управления, в которых существует пропорциональная зависимость между величиной приложенного тока и угловым смещением и крутящим моментом вращающегося соленоида.

Сводка

В этой статье представлен обзор электромагнитных клапанов, включая то, что они собой представляют, как они работают, различные типы, конфигурации, а также их характеристики и атрибуты. Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.

Источники:

1. https://www.omega.ru / en-us / resources / Valve-Technical-Principles
2. https://www.burkert.co.uk/en/Company-Career/What-s-New/Press/Media/Technical-Reports/Technical-Reports-additional-topics/What-is-a-solenoid-valve -и-как-это-работает
3. https://tameson.