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电磁阀选择的8个必须要知道的因素

2015-11-12
如何正确选择电磁阀,电磁阀的种类、规格、标准以及根据不同的介质选择的型号各不相相同,电磁阀参数选择不全面的话,会影响使用寿命、诱发各种潜在危险甚至事故,下面川耐阀门的工程师将与您一起探讨关于正确选择电磁阀的8个核心因素。
一、阀芯质量
阀芯质量是运动延时的主要原因。所以减小阀芯质量能够减小惯性力,从而提高电磁阀的响应速度;但由于小阀芯带来的是小尺寸以及小的电磁驱动力,因此不能单一地考虑阀芯的质量问题;

阀芯行程和磁路长度
阀芯行程是影响开关时间的重要参数,因为阀芯的行程越短,运动延时越短,同时减小行程可以使磁路气隙长?#29123;?#23567;,以至磁阻减小达到提高电磁驱动力的目的。但是在定流量的条件下,减小行程将增大流速,这将要求提高阀芯强度,即要求加大阀芯尺寸,从而导致阀芯质量增大,同?#20445;?#20943;小行程,使阀的开?#29123;?#23567;,流量减小。所以阀芯的参数行程的确定应与阀的流量综合考虑。
电磁阀线圈
三、线圈匝数
线圈匝数影响的实质在于电感量。匝数多,电感量L大,电磁吸力大,动铁芯获?#20040;?#30340;加速度。但另一方面,过渡过程时间常数也大,电流响应慢,磁动势增长慢。可见线圈匝数太多、太少都不利于电磁阀的快速动作。因此,必然存在一个使动作时间最短最合适的匝数。先求出最优电感量Lp:
电磁阀电感计算公式
然后根据磁路的材料和结构尺寸,求出最优匝数Np:
电磁阀匝数计算标准
式中,δ为电磁阀全行程,l为磁路平均长度,F为弹簧起始反力,I为线圈稳态电流,S为磁路截面积。

在其他条件不变的情况下,根据(6)式,只改变电感参数的大小,代入其他参数值,利用Matlab7.0得到电流响应曲线,如图2所示。
电磁阀电感对电流的影响曲线
图2 电感对电流响应的影响
电磁阀
线圈电阻
线圈电阻越大,阀线圈电流越小,其开启和关闭的时间都将延长,而且电流的响应速度也减慢,所以应尽量减小线圈电阻,选择合适的漆包线型号。在其他条件不变的情况下,由(6)式,得到在不同电阻值条件下的电流响应曲线,如图3所示。
电磁阀线圈电阻对电流的影响曲线
图3 电阻对电流响应的影响

线圈电压
线圈电压越大,线圈电流越大,获得的电磁力也越大,电磁阀开关速度明显加快。但是当电压达到一定的值?#20445;?#30001;于磁路饱和,磁通不再增大,电磁力也不再发生变化,同?#20445;?#30001;于电阻的存在,在每一动态过程中电磁阀功耗W?#19978;?#24335;求得:
电磁阀功率计算公式
式中,U为驱动电压值。而电压增大,电磁阀发热也随之增大,影响电磁铁的使用寿命。
耐高温防爆型材料电磁阀
材料
由于导磁体本身的磁饱和现象,磁通量与电流为非线性关系。当电流达到一定程度?#20445;?#30913;通量将不再增加,所以应选择具有高磁饱和磁通密度的材料作为导磁体。

非工作气隙
减小非工作气隙的大小,不但可以改善电磁阀的动态响应特性,同时也有利于减小功耗,延长电磁铁的工作寿命。

弹簧
由(2)、(20)式知,在电磁阀开启过程中,弹簧力是开启的反力,而在阀门关闭的过程中,弹簧力是关闭的驱动力。因而在行程一定的情况下,对弹簧刚度的选择必须兼顾阀门的开启和关闭这两个过程,选择合适的刚度系数。


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