Управление соленоидом: Управление соленоидом шим

Содержание

Управление соленоидом шим

Привод газовой задвижки которая «медленно» запускает газ в раб. Сервомашинку там ставить негде. Скорость реакции должна быть высокой. Надежнрсть — надежной иначе и городить незачем. Задвижка должна открываться и закрываться полностью в каждом цикле.


Поиск данных по Вашему запросу:

Управление соленоидом шим

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Транзисторный ключ «MOSFET» – Управление нагрузками по ШИМ

Добрый день. Есть мнение, что низкая, Гц. И еще — если управление клапаном не работает, то ты уверен, что остальное в этом подогревателе, а-ла Вебасто, нормально работает? Может на разборке плату управления целиком поискать? Просто спросил.

Электрические соленоиды работают на основе аналогичных электромагнитных принципах, что и двигатели постоянного тока, однако соленоиды могут использовать магнитную энергию, чтобы толкать или тянуть что-то, а не поворачивать.

Пропорциональное управление соленоидом без ПЛК и микроконтроллера

Схема управления магнетроном Привет всем. Посоветуйте, можно ли использовать симистор для управления нигнетроном, с какими Схема управления питанием Здравствуйте. Собираю тут поделку на батарейном питании, со встроенным зарядным и балансиром Описание: Пока в емкости нет воды, транзисторы Т1 и Т2 закрыты, Нужна схема автоматического управления нагрузкой

Дневники Файлы Справка Социальные группы Все разделы прочитаны. ШИМ управления соленоидом. Добрый день всем, Требуется управлять аналоговым клапаном то есть положение его сердечника в каждый момент времени зависит от направления и величины тока через катушку Катушка включена в диагональ моста MOSFET транзисторов. Порекомендуйте пожалуйста схему ШИМ для управления этим мостом.


Управление соленоидом 24 В переменного тока с помощью Arduino с использованием октокопа и симистора

GPIO не поддерживает 500 мА. С последовательным резистором 320 Ом вы, вероятно, получите около 11 мА с MCU 5 В на входной светодиод MOC3010 .

С индикаторным светодиодом, который вы подключите параллельно, это увеличит ток от MCU примерно до 20-25 мА в зависимости от вашего выбора светодиода. Это вполне возможно для 5-вольтового Arduino.

Однако входной ток, необходимый для надежного включения MOC3010, составляет около 15 мА, поэтому вы можете вообще не включать MOC3010 (особенно при низких температурах).

Для вашего приложения лучше выбрать MOC3012. Это снижает требование до максимума 5 мА, так что вы получаете примерно 2-кратный овердрайв.

Триаки всегда отключаются при токе, близком к нулю (определяемом как ток удержания), и в этом случае ток удержания MOC301x будет преобладать. Ток отключения будет около 100 мкА при протекании тока через MOC301x и затвор BT1308. Это означает, что в индуктивности вашего соленоида хранится очень мало энергии.

SMBJ48CA — хорошее решение, хотя и немного близкое к пиковому напряжению привода 24 В. Возможно, выбор на 100 В был бы лучше… SMBJ90CA.

Значение R20 выбрано, чтобы гарантировать, что BT1308 не сработает из-за шума или тока утечки через MOC301x.

В техническом описании BT1308 показано, что Vt составляет максимум 1,5 В с максимальным требуемым током затвора 7 мА. При выбранном вами сопротивлении 180 Ом максимальный ток MOC301x будет составлять около 20 мА, необходимых для включения BT1308. Это должно быть вполне работоспособно.

R19 предназначен только для ограничения импульсного тока в MOC301x. Если бы вы включили соленоид, когда 24 В были на пиковом напряжении (в зависимости от нагрузки), вы могли бы получить высокие импульсные токи. В большинстве случаев, когда используется RC-демпфер, этот импульсный ток в основном возникает из-за разряда RC-конденсатора демпфера. Поскольку у вас нет снаббера, а ток будет увеличиваться от нуля через индуктивность соленоида, вам действительно не нужен R19. Хотя ремень и подтяжки, вы можете сказать, что Vpeak/1 A будет самым низким значением (у MOC301x пиковое значение 1 A). Это даст минимальное значение 40 Ом, поэтому ваши 180 Ом ограничивают пиковый ток примерно до 230 мА.

Это значение также немного изменяет самое низкое напряжение включения, но эффект минимален. При токе запуска для BT1308 наблюдается небольшое падение напряжения на R19, но незначительное для вашего приложения.

Управление соленоидом 12 В постоянного тока от сигнала 24 В переменного тока

Основы просты:

  1. Полноволновой мост для создания постоянного тока от 24 В переменного тока. Предполагая синусоидальный сигнал, это означает пики 33,9 В, что приводит к пику около 32,5 В после падения двух диодов.
  2. Значительное накопление энергии после двухволнового моста. Это означает довольно большой электролитический колпачок. Это не для нормальной цели уменьшения пульсации, но для удержания достаточного количества энергии, чтобы пульсировать соленоид после отключения питания.
  3. Небольшой микроконтроллер с A / D, который следит за выпрямленным напряжением постоянного тока.
  4. Компоновка, подобная H-мосту, так что соленоид может работать с обеими полярностями. Переключение полярности не должно быть быстрым.

Когда микропроцессор включается впервые, он знает, что 24 В переменного тока было только что подано. Он ждет, пока крышка накопителя не зарядится выше некоторого минимального предела, затем подает импульс на соленоид с положительной полярностью.

Микро затем продолжает следить за выпрямленным напряжением постоянного тока. Когда это падает ниже некоторого порогового значения, это указывает на то, что входное напряжение переменного тока было удалено. Крышка должна быть достаточно большой, чтобы при этом напряжении хватало энергии для полного импульса соленоида. Когда напряжение постоянного тока падает до этого порога, микро делает отрицательный импульс.

После отрицательного импульса микро продолжает следить за напряжением постоянного тока. Если он снова поднимается выше «полностью заряженного» порога, он предполагает, что напряжение переменного тока было снова подано до того, как источник питания упал до такой степени, что микро больше не работает. В противном случае микроэлемент умирает от малой мощности после отрицательного импульса и в следующий раз запускает положительный импульс.

Было бы неплохо использовать супервизор сброса, который удерживает микро в режиме сброса ниже некоторого напряжения питания.

Существуют различные способы работы с соленоидом, рассчитанным только на 12 В, в то время как доступная энергия сохраняется как 30 В или около того:

  1. Просто сделай это в любом случае. Вы делаете редкие импульсы короткой длительности. Держите энергию, сброшенную в соленоид, конечной и достаточно низкой, и она не будет повреждена. Однако механизм может не успеть среагировать, или он может отскочить с коротким, но сильным импульсом, см. Ниже.
  2. Используйте выключатель с активным входом. Это берет переменное напряжение на конденсаторе и делает достаточно хорошо отрегулированное напряжение 12 В. Микро контролирует включение каждого импульса.
  3. Запустите соленоид непосредственно от конденсатора, но замените ШИМ на нижние боковые выключатели H-моста. Фиксированный период ШИМ может быть достаточно хорошим. Для дополнительной информации попросите микросхему прочитать мгновенное напряжение постоянного тока и отрегулируйте рабочий цикл ШИМ в соответствии с каждым периодом ШИМ. Соленоид по своей сути является индуктором и будет достаточно хорошо усреднять импульс ШИМ. Он будет «видеть» напряжение постоянного тока, умноженное на коэффициент заполнения, который вы составляете около 12 В.

Недорогая система управления сверхпроводящим соленоидом с биквадрантным источником тока

1. Постановка задачи

Для получения больших (2-20 Тесла) постоянных магнитных полей используются соленоиды из сверхпроводящего провода, находящиеся в жидком гелии при температуре 4.2К (-269С). Магнитное поле определяется током, пропускаемым через соленоид. Гелий испаряется по ходу работы, его уровень необходимо контролировать и время от времени восстанавливать. В случае, если магнит укомплектован сверхпроводящим ключем, позволяющим работать в режиме замороженного поля, необходимо управление ключем. Три задачи — управление вводом тока, контроль уровня гелия, управление ключем, при помощи соответствующих приборов, как правило, выполняет оператор. Силы человека тратятся на обслуживание соленоида, а не на научную или практическую задачу, что снижает производительность труда. Сверхпроводящий магнит — дорогой прибор, и в большинстве лабораторий используются относительно старые магниты с ручным управлением.

Целью данной работы было изготовление простого недорого устройства с компьютерным интерфейсом, выполняющего следующие функции:

— развертка тока (-5А…+5А) через магнит по наперед заданной программе с проверкой корректности ввода и выполнимости программы

— индикация уровня жидкого гелия в криостате и звуковая сигнализация в случае необходимости пополнения

— управление сверхпроводящим ключом

— запись параметров соленоида в компьютерный лабораторный журнал (log файл)

— обслуживание внештатных ситуаций (переход магнита в нормальное состояние, вывод тока, испарение гелия) с звуковой индикацией

2. Предприятие, на котором внедрено решение

Прибор прошел испытания и используется в лаборатории сильно коррелированных электронных систем в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН(ФИАН).

3. Описание решения

Внутренняя часть прибора показана на фотографии (Рис. 1).

Рис.1 Фотография прибора

Рис 2. Принципиальная схема электрических соединений в приборе

Рис. 3 Схема электрических соединений в криостате

Схема прибора показана на рисунке 2. Основу прибора составляет USB DAQ 6008. Аналоговый выход АО0 DAQ используется для задания величины тока через сверхпроводящий соленоид при помощи преобразователя напряжения в ток, выход АО1 -для задания тока через уровнемер. Аналоговые входы используются в сочетании с соответствующими входными каскадами для измерения: тока через шунт(А12), падения напряжения на уровнемере(АЮ), падения напряжения на соленоиде(А13) и напряжения на ключе(АИ). Цифровые входы-выходы используются для: включения системы (DIO11), коммутирования полярности тока (DIO2), включения и выключения ключа (DIO0), проверки готовности прибора к работе (DIO10). Схема электричеких соединений в криостате также приводится для справки. Програмное обеспечение написано на LabVIEW 8.O. Пользователю предоставляется возможность ввести программу разворота тока и частоту опроса уровнемера жидкого гелия. При выполнении программы в цикле определяется время до следующего шага ЦАП, если это время отрицательное, то шаг совершается. Также осуществляется контроль уровня гелия и обработка внештатных ситуаций — обрыв кабеля, переход магнита в нормальное состояние, испарение большей части гелия. Внешний вид ПО показан на рисунке.

Рис 4. Скриншот программного обеспечения

Таким образом, был создан управляемый от компьютера источник тока с следующими параметрами: Диапазон токов-5А…+5А, Максимальная скорость разворота тока 0.1 А/с Точность контроля тока 1 мА Пульсации(гтэ) 0.1 мА.

Максимальное падение напряжения на клеммах 5В. Возможность задания произвольной программы разворота тока Также прибор осуществляет контроль уровня гелия при помощи уровнемера из сверхпроводящей струны. Ток через струну задается в диапазоне 0..100 мА. Допустимое падение напряжения на струне — до 30 В. Прибор осуществляет управление сверхпроводящим ключом с управляющим током до 100 мА. Программное обеспечение позволяет вести обработку внештатных ситуаций со звуковой и визуальной сигнализацией и предоставляет удобный в использовании графический интерфейс. Все изменения состояния соленоида заносятся в log файл.

4. Перспективы внедрения и развития решения

Удобство в использовании и простота прибора очевидны, хотя рабочий ток изготовленного прототипа мал.

В нашей лаборатории планируется изготовить ещё не менее 2 подобных приборов для контроля имеющихся криомагнитных систем с гораздо большими токами. Изготовление прибора на продажу возможно после того, как будет изготовлен и испытан аналогичный прибор с рабочим током >100А.

Используемое оборудование и программное обеспечение National Instruments Nl LabVIEW 8.0, Nl USB DAQ 6008

Схема управления соленоидом

Соленоид требует определенного количества тока для создания своего магнитного поля. Если бы соленоид был идеальным индуктором, постоянный ток превысил бы все средства и, скорее всего, повредил бы другие компоненты цепи. Однако соленоиды по своей природе имеют значительную величину сопротивления постоянному току, используемую для ограничения величины тока.

Если вы поместите обходной конденсатор (чтобы поглотить высокочастотные импульсы тока, вызванные изменением величины тока) между GND (рядом с источником Mosfet) и соленоидом подключения 12 В, вам не придется беспокоиться о значительном перерегулировании. Выбранный вами Mosfet имеет напряжение пробоя 100 В, что, безусловно, является излишним.

Mosfet также имеет ненулевое сопротивление Rdson в состоянии «включено» (160 мОм), что немного уменьшит ток, протекающий через соленоид. Другим следствием Rds является рассеяние мощности Mosfet, которое в данном случае незначительно (160 мОм при условии, что канал полностью открыт).

1) Поскольку это полустатическое приложение (без переключения на десятки кГц), вам нужно только взглянуть на эти параметры:

  • Порог напряжения на затворе (должен быть ниже, чем напряжение на затворе)
  • Сопротивление Rds (для расчета падения напряжения и потерь)
  • допустимый ток (который очень сильно зависит от Rds)

2) Одна проблема, которую я вижу с вашей схемой, заключается в том, что напряжение затвора будет 3,3 В, но напряжение затвора MOSFET установлено между 2 и 4 В. На практике это нормально, потому что даже если вы получите «плохую» деталь, MOSFET будет все еще частично закрыты и позволяют току течь через его канал. Следствием низкого напряжения на затворе является то, что коммутатор будет работать в линейном режиме, где его сопротивление во включенном состоянии намного выше, чем гарантированное значение.

РЕДАКТИРОВАТЬ Пороговое напряжение затвора является минимальным напряжением, когда MOSFET начинает проводить ток; однако тока в канале, скорее всего, будет недостаточно для включения соленоида. Посмотрите на рисунок 1 в техническом описании, который соотносит напряжение затвора с током стока и напряжением истока-истока.

Вы можете легко использовать эту часть :: FDN327N. Напряжение затвора указано при 1,8 В, а допустимый средний ток стока составляет 2 А.

Значение R1 зависит от:

  • допустимый пиковый ток источника — некоторые драйверы затвора ШИМ могут хорошо поддерживать пиковый ток 30 А, который (с затворным резистором 10 Ом — R1) очень быстро заряжает затвор и, таким образом, сводит к минимуму время, затрачиваемое в линейном режиме.
  • желаемый dv / dt, который значительно влияет на излучаемые и кондуктивные выбросы
  • пороговое напряжение затвора

Я предполагаю, что вы управляете затвором с вывода MCU — посмотрите таблицу данных по допустимому току на выводе. Этот ток, тем не менее, является средним током, так что вы можете управлять гораздо больше на пиковой основе. Я бы предположил, что 50 мА — это хорошо -> 3,3 В / 50 мА ~ = 70 Ом.

5. Импульсный клапан MECAIR, 1»1/2, NBR, соленоид 220VAC Mecair 16476,51 руб

5. Импульсный клапан MECAIR, 1»1/2, NBR, соленоид 220VAC


Присоединение: резьбовое G1″1/2
Рабочая температура: мембрана NBR: -20°C ÷ +120°C
Управление: соленоид 220V AC
Рабочее давление: 0,5 ÷ 7,5 Бар

Модификатор цены:

Цена без НДС:
16476,51 руб

Цена / кг:

Актуальность: 08:00, 20.04.2022
Склад: г. Москва (Зеленоград) В наличии: 0 шт.

Дополнительно потребуются:
  • 08. Соленоид для клапана Mecair, 220VAC

    KIT SB3-220/AC


  • 04. Комплект пилотной части клапана Mecair, 220VAC

    KIT PV-220/AC


  • 09. Золотник для клапана Mecair

    KIT CP 1/4


  • 10. Ответный разъем соленоида для клапана Mecair

    KIT PLG9


Описание

Новая страница 1

Общие характеристики импульсных клапанов Серии Mecair модели VNP312-220/50
Присоединение

G1″1/2

Рабочая температура

мембрана NBR: -20°C ÷ +120°C

Материал

корпус – алюминий, металлическое кольцо – нержавеющая сталь 304, пружина, болты – легированная сталь, седло – РА-6 (стандарт)

Управление

электрическое, соленоид 220V AC (переменный ток)

Рабочее давление

0,5 ÷ 7,5 Бар

Среда

очищенный воздух 40 микрон, без маслораспыления

Рекомендуемое время срабатывания

50 ÷ 500 мс

 

Запасные части импульсных клапанов Mecair VNP 312-220/50

 

 
1. Полный комплект пилота с соленоидом и разъемом
KIT PV-24/ACKIT PV-24/DCKIT PV-110/ACKIT PV-220/AC

 

a) Соленоид (отдельно)
KIT SB3-24/AC KIT SB3-24/DC KIT SB3-110/50 KIT SB3-220/50

 

b) Золотник (отдельно)

KIT CP 1/4

   

 

c) Разъем (отдельно)

KIT PLG9

   

 

Характеристики импульсных клапанов Mecair VNP 312-220/50

 

МодельРезьбаКол-во мембранРабочее давление
макс./миним.
УправлениеKVCVВес
VNP3121″ 1 0,5 / 7,5 бар электрическое 37 43,0 2,2 кг.
Габаритные размеры импульсных клапанов Mecair VNP312-220/50

 

 
МодельØABCDEF
VNP312-220/50 G1″1/2 114 176 99 220 135

Как работает электромагнитный клапан

Что такое электромагнитный клапан?

Соленоидный клапан представляет собой электромеханический клапан, который обычно используется для управления потоком жидкости или газа. Существуют различные типы электромагнитных клапанов, но основными вариантами являются пилотные или прямого действия. Пилотные клапаны, наиболее широко используемые, используют линейное давление системы для открытия и закрытия главного отверстия в корпусе клапана.

В то время как электромагнитные клапаны прямого действия напрямую открывают или закрывают отверстие главного клапана, которое является единственным путем потока в клапане. Они используются в системах, требующих низкой пропускной способности, или в системах с низким перепадом давления на отверстии клапана.

Принцип работы электромагнитных клапанов

Принцип работы электромагнитного клапана заключается в управлении потоком жидкости или газа в положительном, полностью закрытом или полностью открытом режиме. Они часто используются для замены ручных клапанов или для дистанционного управления.Функция электромагнитного клапана заключается в открытии или закрытии отверстия в корпусе клапана, что либо пропускает, либо предотвращает поток через клапан. Плунжер открывает или закрывает отверстие, поднимая или опуская трубку втулки, возбуждая катушку.

Электромагнитные клапаны состоят из катушки, плунжера и втулки. В нормально закрытых клапанах возвратная пружина плунжера удерживает плунжер напротив отверстия и предотвращает поток. Как только на катушку соленоида подается напряжение, результирующее магнитное поле поднимает поршень, открывая поток.Когда электромагнитная катушка находится под напряжением в нормально открытом клапане, плунжер перекрывает отверстие, что, в свою очередь, предотвращает поток.

Для чего используется электромагнитный клапан?

В большинстве приложений управления потоком необходимо запускать или останавливать поток в контуре для управления жидкостями в системе. Для этой цели обычно используется электромагнитный клапан с электронным управлением. Приводимые в действие соленоидом, электромагнитные клапаны могут быть расположены в удаленных местах и ​​могут удобно управляться простыми электрическими переключателями.

Электромагнитные клапаны являются наиболее часто используемыми элементами управления в гидротехнике. Они обычно используются для отключения, выпуска, дозирования, распределения или смешивания жидкостей. По этой причине они используются во многих областях применения. Соленоиды обычно обеспечивают быстрое и безопасное переключение, длительный срок службы, высокую надежность, низкую мощность управления и компактный дизайн.

Где используется электромагнитный клапан?

Соленоидные клапаны применяются в широком диапазоне промышленных установок, включая общее двухпозиционное управление, контуры управления предприятиями, системы управления технологическими процессами и различные приложения производителей оригинального оборудования, и это лишь некоторые из них.

Электромагнитные клапаны используются во многих отраслях, в том числе:

  • Водоснабжение
  • Очистка питьевой воды
  • Очистка сточных вод
  • Очистка/обработка серой и черной воды
  • Машиностроение и производство оборудования
  • Охлаждение,
  • Смазка и дозирующие
  • Строительные услуги
  • Большие системы отопления
  • Большие системы отопления, климат-контроль
  • Техника безопасности
  • Сетевые системы безопасности
  • Системы пожаротушения
  • Компрессоры
  • Сброс давления и дренаж
  • Топливный поставку
  • Транспортные средства
  • системы
  • Управление жидкотопливными и газовыми горелками
  • Газовая хроматография
  • Регуляция газовой смеси
  • Приборы для анализа крови
  • Контроль процессов очистки

Замена электромагнитных клапанов

Для правильного и точного управления работой электромагнитных клапанов должны быть сконфигурированы и выбраны в соответствии с конкретным приложением.Наиболее важными параметрами для выбора электромагнитного регулирующего клапана являются значение Kv (указывается в кубических метрах в час) и диапазон давления применения.

Чем меньше отверстие клапана или чем прочнее катушка, тем выше давление, которое клапан может перекрыть. На основе рассчитанного значения Kv и диапазона давления для планируемого применения можно определить соответствующий тип клапана и его требуемое проходное сечение.

Что такое электромагнитный клапан NAMUR?

NAMUR — это аббревиатура от Ассоциации пользователей технологий автоматизации в обрабатывающей промышленности, которая служит стандартом для технологии автоматизированных клапанов.Стандартные интерфейсы полезны для монтажа исполнительных механизмов, поскольку они помогают снизить затраты на производство и установку соленоидов. Компания Bürkert предлагает широкий выбор электромагнитных клапанов NAMUR, доступных для покупки. Посетите наш веб-сайт сегодня, чтобы ознакомиться с полным ассортиментом электромагнитных клапанов.

Где купить электромагнитный клапан

Клапаны Bürkert можно найти практически в любой отрасли. От сварочных роботов до гидротехнических сооружений, от пылеулавливания в горнодобывающей промышленности до контроля давления в кабине самолета — все возможно с нашими клапанами в качестве надежного компонента вашей системы.Нужен ли вам отдельный клапан, блоки клапанов или индивидуальные решения, вся наша линейка продуктов ориентирована на обеспечение контролируемого обращения с жидкостями и газами.

Наша продукция обеспечивает:

  • Высокая гибкость благодаря модульной конструкции
  • Широкий выбор материалов
  • Высокая надежность и длительный срок службы
  • Низкое воздействие на окружающую среду

Купите высококачественные электромагнитные клапаны в интернет-магазине Burkert уже сегодня . Или, для получения дополнительной информации, позвоните нам по телефону 1-800-325-1405, отдел продаж по электронной почте[email protected] или заполните нашу контактную форму.

Таблица выбора Электромагнитные клапаны

Таблица выбора Электромагнитные клапаны

504,58 КБ

Что такое электромагнитный клапан и как он работает?

Электромагнитные клапаны используются везде, где требуется автоматическое управление потоком жидкости. Они находят все более широкое применение в самых различных типах установок и оборудования. Разнообразие различных доступных конструкций позволяет выбрать клапан в соответствии с конкретной областью применения.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электромагнитные клапаны используются везде, где требуется автоматическое управление потоком жидкости. Они находят все более широкое применение в самых различных типах установок и оборудования. Разнообразие различных доступных конструкций позволяет выбрать клапан в соответствии с конкретной областью применения.

СТРОИТЕЛЬСТВО

Электромагнитные клапаны представляют собой блоки управления, которые при подаче или отключении питания либо перекрывают, либо пропускают поток жидкости.Привод выполнен в виде электромагнита. При подаче питания создается магнитное поле, которое тянет плунжер или поворотный якорь против действия пружины. В обесточенном состоянии плунжер или поворотный якорь под действием пружины возвращаются в исходное положение.

РАБОТА КЛАПАНА

По способу срабатывания различают клапаны прямого действия, клапаны с внутренним управлением и клапаны с внешним управлением. Еще одним отличительным признаком является количество соединений портов или количество путей потока («путей»).

КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

В электромагнитном клапане прямого действия уплотнение седла прикреплено к сердечнику электромагнита. В обесточенном состоянии отверстие седла закрыто, которое открывается, когда клапан находится под напряжением.

2-ХОДОВЫЕ КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Двухходовые клапаны представляют собой запорные клапаны с одним входным и одним выходным портами (рис. 1). В обесточенном состоянии пружина сердечника с помощью давления жидкости удерживает уплотнение клапана на седле клапана, перекрывая поток.При подаче питания сердечник и уплотнение втягиваются в катушку соленоида, и клапан открывается. Электромагнитная сила больше, чем объединенная сила пружины и силы статического и динамического давления среды.

фигура 1

3-ХОДОВЫЕ КЛАПАНЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Трехходовые клапаны имеют три портовых соединения и два седла клапана. Одно уплотнение клапана всегда остается открытым, а другое закрытым в обесточенном режиме. Когда катушка находится под напряжением, режим меняется на противоположный.Трехходовой клапан, показанный на рис. 2, выполнен с сердечником плунжерного типа. Различные операции клапана могут быть получены в зависимости от того, как текучая среда подключена к рабочим отверстиям на рис. 2. Давление жидкости увеличивается под седлом клапана. Когда катушка обесточена, коническая пружина плотно прижимает нижнее уплотнение сердечника к седлу клапана и перекрывает поток жидкости. Порт A выпускается через R. Когда на катушку подается питание, сердечник втягивается внутрь, седло клапана в порту R закрывается подпружиненным верхним уплотнением сердечника.Текучая среда теперь течет от Р к А.

фигура 2 В отличие от версий с сердечниками плунжерного типа, задвижки с поворотным якорем имеют все присоединительные отверстия в корпусе задвижки. Изолирующая диафрагма предотвращает контакт жидкой среды с камерой катушки. Клапаны с поворотным якорем могут использоваться для обеспечения работы любого трехходового клапана. Основной принцип конструкции показан на рис. 3. Клапаны с поворотным якорем в стандартной комплектации снабжены ручным управлением.

цифра 3

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КЛАПАНЫ С ВНУТРЕННИМ УПРАВЛЕНИЕМ

В клапанах прямого действия силы статического давления увеличиваются с увеличением диаметра отверстия, что означает, что магнитные силы, необходимые для преодоления сил давления, соответственно становятся больше.Поэтому электромагнитные клапаны с внутренним управлением используются для переключения более высоких давлений в сочетании с отверстиями большего размера; в этом случае перепад давления жидкости выполняет основную работу по открытию и закрытию клапана.

ДВУХХОДОВЫЕ КЛАПАНЫ С ВНУТРЕННИМ УПРАВЛЕНИЕМ

Электромагнитные клапаны с внутренним управлением оснащаются 2- или 3-ходовым пилотным электромагнитным клапаном. Мембрана или поршень обеспечивают уплотнение седла главного клапана. Работа такого клапана показана на рис.4. Когда пилотный клапан закрыт, давление жидкости увеличивается с обеих сторон диафрагмы через выпускное отверстие. Пока существует перепад давления между впускным и выпускным отверстиями, запирающее усилие доступно благодаря большей эффективной площади в верхней части диафрагмы. Когда пилотный клапан открывается, давление с верхней стороны диафрагмы сбрасывается. Большая эффективная сила чистого давления снизу теперь поднимает диафрагму и открывает клапан. Как правило, клапаны с внутренним управлением требуют минимального перепада давления для обеспечения удовлетворительного открытия и закрытия.Компания Omega также предлагает клапаны с внутренним пилотированием, в конструкции которых используется соединенный сердечник и диафрагма, которые работают при нулевом перепаде давления (рис. 5).

цифра 4

МНОГОХОДОВЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КЛАПАНЫ С ВНУТРЕННИМ УПРАВЛЕНИЕМ

4-ходовые электромагнитные клапаны с внутренним управлением используются в основном в гидравлических и пневматических устройствах для приведения в действие цилиндров двойного действия. Эти клапаны имеют четыре патрубка: впускной патрубок P, два патрубка цилиндра A и B и один патрубок выпускного патрубка R.4/2-ходовой тарельчатый клапан с внутренним управлением показан на рис. 6. В обесточенном состоянии пилотный клапан открывается на соединении входа давления с пилотным каналом. Обе тарелки главного клапана теперь находятся под давлением и переключаются. Теперь соединение порта P подключено к A, а B может выпустить воздух через второй ограничитель через R.

цифра 5

КЛАПАНЫ С ВНЕШНИМ УПРАВЛЕНИЕМ

В этих типах для приведения в действие клапана используется независимая пилотная среда.На рис. 7 показан поршневой клапан с угловым седлом и запорной пружиной. В безнапорном состоянии седло клапана закрыто. 3-ходовой соленоидный клапан, который может быть установлен на приводе, управляет независимой управляющей средой. Когда на электромагнитный клапан подается питание, поршень поднимается против действия пружины, и клапан открывается. Нормально открытый вариант клапана может быть получен, если пружина размещена на противоположной стороне поршня привода. В этих случаях независимая управляющая среда подключается к верхней части привода.Версии двойного действия, управляемые 4/2-ходовыми клапанами, не содержат пружины.

цифра 6

МАТЕРИАЛЫ

Все материалы, используемые в конструкции клапанов, тщательно отбираются в соответствии с различными видами применения. Материал корпуса, материал уплотнения и материал соленоида выбраны для оптимизации функциональной надежности, совместимости с жидкостями, срока службы и стоимости.

МАТЕРИАЛЫ КОРПУСОВ

Корпуса клапанов нейтральной жидкости изготавливаются из латуни и бронзы.Для жидкостей с высокими температурами, например пара, доступна коррозионностойкая сталь. Кроме того, полиамидный материал используется в различных пластиковых клапанах по экономическим причинам.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Все детали соленоидного привода, контактирующие с жидкостью, изготовлены из аустенитной коррозионностойкой стали. Таким образом гарантируется устойчивость к коррозионному воздействию нейтральных или слабоагрессивных сред.

УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Конкретные механические, термические и химические условия применения влияют на выбор материала уплотнения.стандартным материалом для нейтральных жидкостей при температурах до 194°F обычно является FKM. Для более высоких температур используются EPDM и PTFE. Материал ПТФЭ универсально устойчив практически ко всем жидкостям, представляющим интерес с технической точки зрения.

НОМИНАЛЬНЫЕ ДАВЛЕНИЯ — ДИАПАЗОН ДАВЛЕНИЙ

Все значения давления, приведенные в этом разделе, относятся к манометрическому давлению. Номинальные значения давления указаны в фунтах на квадратный дюйм. Клапаны надежно работают в заданных диапазонах давления. Наши цифры относятся к диапазону от 15 % пониженного напряжения до 10 % повышенного напряжения.Если 3/2-ходовые клапаны используются в другом режиме, допустимый диапазон давления изменяется. Более подробная информация содержится в наших технических паспортах.

В случае работы с вакуумом необходимо убедиться, что вакуум находится на стороне выхода (A или B), а более высокое давление, т. е. атмосферное давление, подключено к входному отверстию P.

ЗНАЧЕНИЕ РАСХОДА

Скорость потока через клапан определяется характером конструкции и типом потока.Размер клапана, необходимый для конкретного применения, обычно определяется номинальным значением Cv. Эта цифра рассчитана для стандартных единиц измерения и условий, т. е. расхода в галлонах в минуту и ​​использования воды при температуре от 40°F до 86°F при перепаде давления 1 фунт/кв. дюйм. Приведены значения Cv для каждого клапана. Стандартизированная система значений расхода также используется для пневматики. В этом случае поток воздуха в SCFM выше по потоку и перепад давления 15 PSI при температуре 68°F.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД

Общей чертой всех соленоидных клапанов Omega является соленоидная система, залитая эпоксидной смолой.В этой системе вся магнитопроводная катушка, соединения, ярмо и направляющая трубка сердечника объединены в одном компактном блоке. Это приводит к тому, что высокая магнитная сила удерживается в минимальном пространстве, обеспечивая первоклассную электрическую изоляцию и защиту от вибрации, а также от внешних коррозионных воздействий.

КАТУШКИ

Катушки Omega доступны для всех широко используемых напряжений переменного и постоянного тока. Низкое энергопотребление, особенно при использовании небольших соленоидных систем, означает, что возможно управление с помощью полупроводниковой схемы.

цифра 7 Доступная магнитная сила увеличивается по мере уменьшения воздушного зазора между сердечником и гайкой заглушки, независимо от того, задействован ли переменный или постоянный ток. Система соленоидов переменного тока имеет большую магнитную силу, доступную при большем ходе, чем сопоставимая система соленоидов постоянного тока. Характерные графики зависимости хода от силы, показанные на рис. 8, иллюстрируют эту взаимосвязь.

Потребляемый ток соленоида переменного тока определяется индуктивностью. С увеличением хода индуктивное сопротивление уменьшается и вызывает увеличение потребляемого тока.Это означает, что в момент обесточивания ток достигает своего максимального значения. Противоположная ситуация применима к соленоиду постоянного тока, где потребление тока зависит только от сопротивления обмоток. Сравнение характеристик включения соленоидов переменного и постоянного тока во времени показано на рис. 9. В момент подачи питания, т. е. когда воздушный зазор максимален, соленоидные клапаны потребляют гораздо более высокие токи, чем когда сердечник полностью закрыт. втягивается, т. е. воздушный зазор закрывается.Это приводит к высокой производительности и расширенному диапазону давления. В системах постоянного тока после включения тока поток увеличивается относительно медленно, пока не будет достигнут постоянный ток удержания. Таким образом, эти клапаны способны регулировать только более низкие давления, чем клапаны переменного тока при тех же размерах отверстия. Более высокое давление может быть получено только за счет уменьшения размера отверстия и, следовательно, пропускной способности.

ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ

Когда катушка соленоида находится под напряжением, всегда выделяется определенное количество тепла.Стандартная версия соленоидных клапанов характеризуется относительно низким превышением температуры. Они рассчитаны на достижение максимального повышения температуры 144°F в условиях непрерывной работы (100%) и при 10% перенапряжении. Кроме того, обычно допустима максимальная температура окружающей среды 130°F. Максимально допустимая температура жидкости зависит от конкретных указанных материалов уплотнения и корпуса. Эти цифры можно получить из технических данных.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ (VDE0580) ВРЕМЯ ОТВЕТА

Небольшие объемы и относительно высокие магнитные силы, связанные с электромагнитными клапанами, позволяют получить быстрое время отклика.Для специальных применений доступны клапаны с различным временем срабатывания. Время отклика определяется как время между подачей сигнала переключения и завершением механического открытия или закрытия.

НА ПЕРИОД

Период включения определяется как время между включением и выключением тока соленоида.

ПЕРИОД ЦИКЛА

Суммарное время включенного и обесточенного периодов является периодом цикла. Предпочтительный период цикла: 2, 5, 10 или 30 минут.

ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ЦИКЛ

Относительный рабочий цикл (%) представляет собой процентное отношение периода включения к общему периоду цикла. Непрерывная работа (100% рабочий цикл) определяется как непрерывная работа до тех пор, пока не будет достигнута установившаяся температура.

РАБОТА КЛАПАНА

Код работы клапана всегда состоит из заглавной буквы. В сводке слева подробно описаны коды различных операций клапана и указаны соответствующие стандартные символы контура.

ВЯЗКОСТЬ

Технические данные действительны для вязкостей до указанной цифры.Допустимы более высокие значения вязкости, но в этих случаях диапазон допустимых значений напряжения уменьшается, а время отклика увеличивается.

ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР

Температурные ограничения для текучей среды всегда детализированы. Различные факторы, напр. Тем не менее, условия окружающей среды, езда на велосипеде, скорость, допуск по напряжению, особенности установки и т. д. могут, однако, повлиять на температурные характеристики. Поэтому приведенные здесь значения следует использовать только в качестве общего руководства. В случаях, когда речь идет об эксплуатации в экстремальных температурных диапазонах, вам следует обратиться за консультацией в технический отдел компании Omega.

Техническое обучение Техническое обучение

Как работает электромагнитный регулирующий клапан?

17 Сен Как работает электромагнитный регулирующий клапан?

Опубликовано в 21:00 в дисковых затворах Поворотные затворы и элементы управления

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

Мы находим соленоиды, используемые в таких автоматизированных устройствах, как спринклерные системы, силовые выключатели, 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 сверху и системы клапанов снизу. Электромагнетизм, вызванный токами, перемещает поршень либо вверх, либо вниз, чтобы зажать и контролировать поток. Электромагнитный регулирующий клапан бывает «нормально закрытым» или «нормально открытым».

Как работает электромагнитный клапан?

Электромагнитный клапан состоит из двух частей: соленоида и корпуса клапана.Сам соленоид содержит электромагнитно-индуктивную катушку, окружающую железный центр (поршень).

Для электромагнитного клапана, который является «нормально открытым», клапан закрыт при отсутствии питания. Чтобы «открыть» клапан, ток активирует магнитное поле и перемещает поршень. Но когда клапан «нормально закрыт», ток питания поднимает поршень, открывая отверстие и позволяя среде течь через клапан.

Типы электромагнитных клапанов

Поскольку соленоидные клапаны очень полезны для многих применений, разные 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 тянет плунжер вверх, чтобы позволить среде пройти через него (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. Пилотные клапаны

Клапаны с пилотным управлением (также называемые «сервоприводными» или «пилотными») являются клапанами непрямого действия. Открытие и закрытие этих клапанов происходит при перепаде давления среды, поэтому минимальное давление 0,5 бар. Клапаны с пилотным управлением требуют меньше электроэнергии, работают медленнее и требуют полной мощности, чтобы оставаться открытыми.Эти электромагнитные клапаны лучше всего подходят для приложений с высокой скоростью потока и достаточным перепадом давления.

Процесс потока непрямого клапана является однонаправленным. Между впускным и выпускным отверстиями находится резиновая мембрана с небольшим отверстием для потока среды из впускного отверстия в верхний отсек. Усиление от камеры дополнительного давления позволяет меньшим соленоидам управлять большим расходом.

Когда клапан обычно закрыт, входное давление над мембраной и поддерживающая пружина над ней удерживают его закрытым.Пилотное 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 порту из входного. Для «нормально открытого» клапана этот процесс работает с теми же деталями, но в обратном порядке.

3. Двухходовые клапаны

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

Двухходовой клапан настроен либо на «нормально открытый», либо на «нормально закрытый». Нормально закрытые двухходовые клапаны встречаются чаще 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 заставит его открыться. Нормально открытый клапан открыт по умолчанию до тех пор, пока источник питания не закроет клапан. Когда подача электроэнергии прекращается, клапан снова открывается в исходное состояние.

4. Трехходовые клапаны

Конструкция трехходовых электромагнитных клапанов включает три порта. Трехходовой клапан хорошо подходит для операций, требующих переменного и исчерпывающего давления. Одновременно могут быть подключены только два порта. Ниже приведены различные настройки, связанные с трехходовым клапаном.

Установка для смешивания (два входа и один выход): Когда плунжер перекрывает нижнее отверстие в режиме холостого хода, среда течет от верхнего входа к выходу.При подаче питания поршень поднимается, чтобы закрыть верхний выход, поэтому среда направляется от другого входа к выходу.

Отводящая установка (один вход и два выхода): Когда плунжер перекрывает нижнее отверстие в режиме холостого хода, среда перемещается от входа к верхнему выходу. В режиме питания плунжер перемещается вверх, чтобы закрыть верхний выход, поэтому среда направляется от входа к другому выходу.

Универсальная конфигурация: 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 портовых соединения. Два из четырех портов обеспечивают давление, а два других используются для давления выхлопных газов. Настройки четырехходового клапана могут быть нормально открытыми, нормально закрытыми или универсальными.

Электромагнитные клапаны

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

● Пневматические приводы 

● Производство продуктов питания и напитков 

● Коммерческие холодильные системы 

● Системы орошения 

● Посудомоечные и прочие стиральные машины

● Медицинское и стоматологическое оборудование 

Свяжитесь с компанией Butterfly Valves & Controls сегодня 

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

Поворотные затворы и элементы управления предлагают соленоиды Namur и встроенные соленоиды. Эти клапаны обеспечивают превосходную работу с высокими расходами, широким диапазоном температур и коррозионной стойкостью для длительного использования. Этот соленоидный 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 подходящего клапана для ваших операций.

Как работают электромагнитные клапаны — инженерное мышление

Как работают электромагнитные клапаны

Как работают электромагнитные клапаны, в этой статье мы рассмотрим, как работают электромагнитные клапаны. Мы рассмотрим основные принципы работы двух типов электромагнитных клапанов. Мы также расскажем, как выглядят настоящие электромагнитные клапаны, почему используются электромагнитные клапаны, где используются электромагнитные клапаны и как работают электромагнитные клапаны.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть видео на YouTube по этой статье

Если вы работаете с электромагнитными клапанами, вам нужно загрузить приложение Magnetic Tool от Danfoss.
Приложение Magnetic Tool, входящее в состав Danfoss CoolApps Toolbox, позволяет быстро и легко тестировать катушки электромагнитных клапанов и доступно для Android и iPhone по всему миру.

🎁 Скачать магнитный инструмент для бесплатно – нажмите здесь

Электромагнитные клапаны используются для преобразования электрической энергии в механическую.

Часть электромагнитного клапана

Электромагнитные клапаны имеют весьма характерный вид. Как и следовало ожидать, у них есть корпус клапана, но сверху у них есть блок с выходящими проводами.Эта верхняя часть является соленоидом, а нижняя часть — клапаном, поэтому получается электромагнитный клапан.

Эти клапаны бывают разных форм и размеров. Ниже я покажу вам несколько примеров. Изменение формы зависит от пропускной способности клапана, давления, с которым он работает, и различных внутренних механизмов.

Типы электромагнитных клапанов

Почему мы используем электромагнитные клапаны

Почему мы используем электромагнитные клапаны? Эти клапаны позволяют инженерам автономно и дистанционно управлять потоком жидкости в системе.Эта жидкость может быть жидкостью или газом. Например, вода, воздух, природный газ, масло, пар, хладагент и т. д. список можно продолжать и продолжать.

Электромагнитная катушка используется для управления клапаном, пропуская через нее электрический ток для создания электромагнитного поля и управления клапаном. Это означает, что если он подключен к контроллеру, им можно управлять автономно и удаленно с помощью компьютера без необходимости для инженеров физически открывать и закрывать клапаны. Это позволяет системам работать намного эффективнее и безопаснее.

Где мы используем электромагнитные клапаны

Где мы используем или находим электромагнитные клапаны? Короткий ответ — ВЕЗДЕ! Электромагнитные клапаны можно найти везде, от стиральных машин до космических ракет, хотя в этом видео мы сосредоточимся на промышленных приложениях и системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Давайте посмотрим несколько примеров.

В коммерческих холодильных системах мы почти наверняка найдем по крайней мере один электромагнитный клапан в системе, и он обычно находится в жидкостной линии рядом с расширительным клапаном.Ранее мы также рассказывали о том, как работают расширительные клапаны, проверьте это, нажав здесь.

Пример электромагнитного клапана AHU

Пример: Вентиляционная установка.
Он имеет двойной змеевик охлаждения прямого испарения внутри для контроля температуры воздуха, проходящего по зданию. Верхний расширительный клапан и охлаждающий змеевик всегда включены, когда система работает, но второй расширительный клапан и змеевик включаются только летом, когда нагрузка на охлаждение слишком велика для одного змеевика.Поэтому электромагнитный клапан используется здесь для изоляции второго змеевика и расширительного клапана до тех пор, пока они не потребуются. Затем контроллер посылает сигнал клапану открыться и обеспечить дополнительное охлаждение.

Электромагнитный клапан оттаивания горячим газом

Пример: оттайка горячим газом
Еще одно очень распространенное применение электромагнитных клапанов в холодильных системах — линия оттайки горячим газом для управления потоком горячего хладагента в испаритель во время цикла оттайки. Когда влага из воздуха конденсируется на трубках испарителя, она замерзает и вызывает образование льда.Нам нужно удалить это, чтобы обеспечить эффективную работу, поэтому мы открываем электромагнитный клапан, чтобы направить горячий хладагент из компрессора и через испаритель вместо конденсатора. Затем, когда разморозка завершена, электромагнитный клапан закрывается, и система продолжает работать в обычном режиме в режиме охлаждения.

Электромагнитный клапан завода по производству напитков

Пример: Производство напитков
В промышленности мы можем использовать эти клапаны для точного управления потоком и смешиванием жидкостей, например, чтобы налить идеальное количество газированного напитка в бутылку на производственной линии.

Мы также можем найти электромагнитные клапаны, используемые на производственной линии для предотвращения утечек. Если датчик обнаруживает утечку из трубопровода, то электромагнитный клапан в этой части технологической линии автоматически перекрывается, чтобы предотвратить потери продукта и защитить производственное оборудование, пока инженеры не смогут его устранить.

Как они работают

Существует несколько вариантов работы клапана в зависимости от требуемой производительности и рабочего давления. Мы собираемся сосредоточиться на клапане прямого действия, который является самой простой версией.

В клапане прямого действия у нас есть соленоид сверху, который в основном представляет собой катушку провода. Как вы, возможно, видели в наших обучающих видео по электрике. Когда мы пропускаем электрический ток через катушку, мы генерируем электромагнитное поле. Это магнитное поле управляет клапаном.

Как работает электромагнитный клапан

У нас есть два типа клапанов: нормально открытый и нормально закрытый. Сначала рассмотрим нормально закрытый тип.

Нормально закрытые электромагнитные клапаны

Внутри клапана у нас есть арматура.Соленоид помещается над ним и полностью окружает якорь, так что он находится в центре его магнитного поля. Внутри цилиндра якоря находится плунжер и пружина.

Как работают нормально закрытые электромагнитные клапаны

Пружина толкает плунжер вниз в клапане нормально закрытого типа. Поскольку поршень толкается пружиной, он остается в нижнем положении, закрывая клапан на неопределенный срок. Но если на катушку подается электрический ток, она будет генерировать электромагнитное поле, и это магнитное поле проходит через поршень и заставляет его двигаться вверх против пружины, тем самым открывая клапан.(Подробную анимацию смотрите в видео на YouTube)

В центре катушки линии магнитного поля самые компактные и, следовательно, самые сильные. Вот почему мы помещаем поршень в центр.

Как только электрический ток прекращается, магнитное поле исчезает, и пружина снова заставляет поршень опускаться, чтобы закрыть клапан.

Нормально открытые электромагнитные клапаны

Нормально открытый электромагнитный клапан

С нормально открытыми клапанами у нас снова есть катушка вокруг якоря, но на этот раз пружина толкает плунжер в верхнее положение, так что клапан всегда открыт, если только на катушку соленоида не подается питание.

Если затем пропустить через катушку ток, он снова создаст электромагнитное поле, но на этот раз поле будет толкать поршень, а не тянуть его. Когда поршень нажимается, он закрывает клапан и останавливает поток жидкости в системе.

Когда электрический ток прекращается, пружина возвращает поршень в верхнее положение и снова открывает клапан.

Solenoid Facts — HVAC School

Знаете ли вы, как работает электромагнитный клапан?

Правда?

На первый взгляд, я думаю, мы все понимаем, как работает электромагнитный клапан.Катушка возбуждается, создавая электромагнит. Этот временный магнетизм поднимает железный поршень внутри клапана, позволяя хладагенту течь.

Но неужели все так просто?

Оказывается, ответ не так прост, как можно было бы ожидать.

Простейшим типом электромагнитного клапана является электромагнитный клапан прямого действия . Эти клапаны точно соответствуют приведенному выше описанию. Железный плунжер напрямую регулирует поток хладагента через клапан. Каждый соленоидный клапан, который вы видите, включает в себя клапан прямого действия, но это больше, чем кажется на первый взгляд.

Предоставлено Sporlan

Электромагнитные клапаны прямого действия имеют свои ограничения. Если сила, создаваемая жидкостью, протекающей через клапан, действующий на железный плунжер, достаточна для того, чтобы поднять этот плунжер, то он не закроется, независимо от того, что пытается сказать ему электромагнитная катушка. Это означает, что электромагнитные клапаны прямого действия ограничены в размерах, и этот размер довольно мал.

 

Итак, как мы можем контролировать поток жидкости в больших линиях с помощью электромагнитных клапанов?

Мы начинаем использовать давление в системе, чтобы закрыть клапан.

Что сказать???

Такие клапаны называются пилотными или пилотными. Соленоид прямого действия не пытается контролировать весь поток; он действует только для управления небольшой частью жидкости, которая воздействует на диафрагму или другое устройство, открывая и закрывая клапан.

Предоставлено Sporlan

Давайте посмотрим, сможем ли мы начать понимать, как эти клапаны работают на практике.

Сначала несколько основных моментов:

  1. Соленоиды, как и большинство клапанов, являются направленными.Если вы установите его в обратном порядке, он не будет работать правильно. Вот почему.
  2. Соленоиды должны иметь правильный размер. Вы не можете просто пойти купить электромагнитный клапан на ½” и ожидать, что он будет работать, потому что ваша линия ½”. Это обеспечивает небольшой перепад давления на клапане, что фактически заставляет клапан работать.

Итак, хладагент проходит через соленоид, находящийся под напряжением. Теперь катушка обесточивается, в результате чего железный поршень падает и запечатывает крошечное отверстие. Это останавливает небольшой поток от входа к выходу, предотвращая выход этого небольшого потока из корпуса клапана.Блокировка этого небольшого порта приводит к тому, что давление нарастает в верхней части диафрагмы или диска седла клапана, заставляя его опускаться, чтобы закрыть клапан. Небольшой железный поршень и пружина не обладают усилием, необходимым для принудительного закрытия клапана, но, используя давление в системе, мы получаем гораздо большее усилие.

По правде говоря, подавляющее большинство электромагнитных клапанов, с которыми сталкивается технический специалист, являются клапанами с пилотным управлением.

—Jeremy Smith CM

 

 

 

Родственные

Масляные электромагнитные клапаны полезны

Электромагнитные клапаны уже много лет используются в нашей масляной теплоэнергетике.Они служат полезной цели и обеспечивают несколько преимуществ. Ниже перечислены несколько важных аспектов, которые следует учитывать.

Преимущества электромагнитного клапана

Быстродействующий соленоидный отсечной клапан практически исключает образование дыма при отключении. При немедленной остановке потока масла к форсунке поток воздуха горелки и статическое давление все еще достаточны для полного сгорания любых остаточных паров масла в зоне сгорания, прежде чем двигатель остановится по инерции. Испытания показали, что это мгновенное отключение может устранить дым при отключении и способствовать уменьшению загрязнения теплообменника.

Кроме того, соленоид обеспечивает вторичную отсечку, дополняющую отсечку насоса. Это полезно для систем подачи топлива самотеком или установок, в которых резервуар для хранения расположен над горелкой. Если отключение насоса когда-либо выходит из строя, соленоид обеспечивает вспомогательную резервную копию до следующего вызова службы поддержки.

Электромагнитный клапан обеспечивает мгновенное отключение с электрическим управлением. Это особенно полезно, если есть гул или пульсация при завершении работы с некоторыми приложениями.Это лучше, чем немного более медленное отключение гидравлического насоса, которое зависит от оборотов двигателя на выбеге.

Электромагнитный клапан позволяет использовать горелку с системами управления предварительной или последующей продувкой. Блокирует подачу масла к форсунке до завершения периода продувки. Электромагнитный клапан с задержкой может выполнять функцию задержки открытия клапана (предварительной продувки). Однако он чувствителен к температуре. Тепло от температуры окружающей среды или быстрая цикличность уменьшают его задержку, в то время как холод увеличивает задержку.Следовательно, это зависит от приложения.

Конструкция электромагнитного клапана

На рисунках 1A и 1B представлены виды в разрезе электромагнитного клапана и схема потока. Типичный электромагнитный клапан, используемый на бытовых горелках, нормально закрыт, когда катушка обесточена. Устройство может быть спроектировано для прямого действия (без задержки открытия, когда катушка находится под напряжением) или с задержкой открытия с термистором, включенным последовательно с одним выводом. Они классифицируются как электромагнитные клапаны без задержки или с задержкой.

Работа электромагнитного клапана

Проследим работу электромагнитного клапана от включения горелки до завершения цикла. В этом сценарии мы обсудим типичную систему, использующую первичный регулятор стандартной жидкотопливной горелки повторно-кратковременного режима работы (R8184G или аналогичный).

Термостат запрашивает нагрев, в результате чего срабатывает первичное реле управления, подключая линейное напряжение к оранжевому проводу. Как правило, двигатель, зажигание и электромагнитный клапан подключаются параллельно, поэтому все они находятся под напряжением одновременно.
ПРИМЕЧАНИЕ: В клапанах с задержкой терморезистор, представляющий собой полупроводник, сопротивление которого быстро и предсказуемо изменяется в зависимости от температуры, создает задержку на несколько секунд. Как только он нагревается, он позволяет подать питание на катушку клапана. Кроме того, электромагнитные клапаны без задержки могут оставаться закрытыми в течение периода предварительной продувки, если они управляются отдельным таймером или специальной основной последовательностью управления.

Когда катушка клапана находится под напряжением, создается магнитное поле, заставляющее подпружиненный стальной поршень клапана преодолевать сопротивление пружины и немедленно втягиваться в шток.Это отодвигает седло клапана от отсечного отверстия. Клапан теперь находится в открытом положении (рис. 1B).

Двигатель и насос приближаются к полной скорости. Вскоре после открытия клапана скорость вращения насоса достигает уровня, при котором создается давление, достаточное для перемещения поршня регулятора в открытое положение. Затем масло поступает к входному отверстию клапана, через отверстие и к форсунке.
ПРИМЕЧАНИЕ: Клапаны с задержкой или таймеры предварительной продувки по своей конструкции позволяют двигателю и насосу достигать полной рабочей скорости за несколько секунд до подачи питания на соленоид.

Масло под высоким давлением проходит через сопло и распыляется, смешивается с подачей воздуха от вентилятора и воспламеняется искрой электрода. Пламя устанавливается и поддерживается до тех пор, пока регулятор температуры не удовлетворит требования и не отключит первичный регулятор горелки.

Основное управление обесточивает свое реле, и линейное напряжение немедленно отключается от оранжевого провода. Магнитное поле катушки соленоида мгновенно рассеивается, и подпружиненный поршень клапана закрывается, перекрывая подачу масла к форсунке (рис. 1А).Пламя погасло.

Вскоре после этого действия скорость двигателя снижается до уровня, при котором поршень регулятора насоса перемещается в закрытое положение. Вращение двигателя и вала насоса замедляется до полной остановки. Цикл завершен.

Электромагнитный клапан жидкого топлива довольно универсален, и существуют различные конфигурации, которые можно установить на топливный насос или на корпус горелки. Всегда проверяйте номинальное давление, чтобы убедиться, что клапан совместим с давлением используемого насоса.При правильной установке в тех случаях, когда это необходимо, электромагнитный клапан действительно может обеспечить множество преимуществ, которые могут способствовать надежному и эффективному нагреву масла.

Машиностроение | Удвойте безопасность соленоида

Джозеф Д. Макхью II 15 ноября 2019 г.

В контексте всего производственного объекта, такого как нефтеперерабатывающий завод, проверка электромагнитного клапана может не стоять на первом месте в вашем списке приоритетов (см. рис. 1). Но реальность такова, что все клапаны заедают, если они остаются бездействующими слишком долго.(Примечание: трение — это трение, препятствующее приведению в движение неподвижных поверхностей.)

Хотя периодические проверки имеют решающее значение для любого клапана, ставки выше, когда речь идет о соленоиде: если этот клапан выходит из строя из-за заедания, клапан аварийного отключения не сможет остановить поток легковоспламеняющейся или даже взрывоопасной жидкости. — ведущее к возможной катастрофе.

Хотя проверка электромагнитного клапана имеет решающее значение для обслуживания клапана, проблема с проверкой электромагнитного клапана заключается в том, что это может привести к простою.К счастью, есть простое и легкое решение.

Рассмотрите методологию безопасности с двумя соленоидами, которая позволяет тестировать электромагнитный клапан в режиме онлайн, защищать установку, увеличивать время безотказной работы и обеспечивать соблюдение требований функциональной безопасности.

Роль электромагнитного клапана

Запорный клапан аварийного отключения (ESD) является частью конечного элемента в автоматизированной системе безопасности (SIS), которая требуется по закону для любого оборудования, работающего с опасными химическими веществами. В то время как базовая система управления технологическим процессом предназначена для предотвращения инцидентов с помощью технологических сигналов и вмешательства оператора, SIS обеспечивает дополнительный уровень защиты для предотвращения и смягчения потенциальных опасностей (см. рис. 2).

SIS обычно состоит из следующих компонентов:

  • Датчики, измеряющие параметры процесса, включая давление, температуру, расход, уровень и концентрацию газа.
  • Логические решающие устройства или контроллеры, которые считывают сигналы с датчиков и выполняют предварительно запрограммированные действия для предотвращения или смягчения опасности процесса.
  • Заключительные элементы, выводящие процесс в безопасное состояние. В дополнение к клапану аварийного останова они могут включать пневматический, электрический или гидравлический привод и электромагнитный клапан.

Во многих приложениях SIS электромагнитный клапан остается под напряжением в открытом положении во время нормальной работы. (Примечание. Это косвенно подтверждает подачу питания для отключения приложений.) Однако, если система обнаруживает избыточное давление или другие опасные условия, клапан перемещается в закрытое положение, активируя клапан аварийного останова для остановки технологического потока. Но несмотря на свою критическую роль в обеспечении безопасности объекта, оборудования и персонала, электромагнитный клапан редко используется.На самом деле, он может оставаться в одном и том же положении месяцами или даже годами, что повышает вероятность того, что он не закроется по команде. Наиболее распространенной причиной этой неудачи является заедание.

Опасности пренебрежения

«Механические устройства, такие как человеческое тело, работают хорошо, когда они регулярно тренируются, — сказала доктор Анджела Саммерс, президент SIS-TECH Solutions. «Когда вы не используете клапан, вы увеличиваете вероятность того, что он может заклинить, что может помешать закрытию клапана, когда это необходимо.(см. врезку «Разговор с доктором Анджелой Саммерс»)

В типичном электромагнитном клапане уплотнительные кольца остаются в прямом контакте со стенками камеры, создавая уплотнение во время движения плунжера. Поршень должен сначала преодолеть трение между уплотнительными кольцами и стенками, чтобы двигаться. Если клапан находится в состоянии покоя в течение длительного периода, заедание увеличивается сверх своего нормального уровня до тех пор, пока силы, создаваемые катушкой соленоида, больше не могут его преодолевать, препятствуя правильному закрытию клапана. Кроме того, присутствие воды или масла может вызвать липкий осадок внутри клапана.

Поскольку вероятность заедания постепенно увеличивается с течением времени, нечастые проверки повышают вероятность отказа клапана по запросу (PFD). Даже без изменения конструкции клапана более частые испытания уменьшат заедание и снизят среднее значение PFD (см. рис. 3).

В дополнение к потенциально опасным для жизни проблемам безопасности, включая риск возгорания или взрыва, неисправность электромагнитного клапана является условием, которое имеет серьезные последствия для производительности, особенно если это приводит к остановке предприятия.Мало того, что отключение нарушит время безотказной работы, но может привести к значительным затратам.

Резервный двойной соленоид

Периодическая проверка электромагнитных клапанов служит двум механическим целям: предотвращает заедание и доказывает, что его нет с самого начала. Все, что необходимо, это провести клапан через один цикл. Обесточьте катушку соленоида, чтобы клапан полностью закрылся, а затем снова включите катушку, чтобы вернуть клапан в открытое положение. Но как бы просто это ни звучало, включение соленоида требует отключения SIS, что создает время простоя.Для многих владельцев предприятий такое снижение производительности перевешивает угрозу гипотетической катастрофы.

К счастью, решение простое: добавление второго электромагнитного клапана к конструкции клапана аварийного останова позволяет тестировать каждый соленоид отдельно. Вы даже можете запрограммировать контроллер на автоматическое выполнение периодических проверок, предотвращая заедание клапана, снижая средний показатель плотности потока мощности и предотвращая аварии на предприятии, даже не отключая систему.

Установка второго электромагнитного клапана не требует много времени.Он также не является механически сложным. В готовом решении резервная система управления (RCS) представляет собой проверенную схему пилотного клапана, не имеющую единой точки отказа и обеспечивающую встроенное резервирование и диагностику для оптимизации безопасности и надежности предприятия при максимальном времени безотказной работы (см. рис. 4). RCS включает архитектуру 2oo2D и объединяет множество компонентов, включая переключатель сервисного байпаса, реле давления и резервные электромагнитные клапаны, в один простой в настройке пакет, отвечающий критическим требованиям безопасности (см. «Архитектурные ограничения и соображения»).

Некоторые из преимуществ этой системы с резервированием:

  • Автоматизированное онлайн-тестирование позволяет обнаруживать 98 % опасных точек отказа, включая испытания электромагнитных клапанов и частичного хода, а также осуществлять непрерывный мониторинг и диагностическую обратную связь от реле давления; обход не требуется.
  • Простое онлайн-обслуживание позволяет быстро и легко заменять электромагнитные клапаны, катушки и реле давления без прерывания процесса.
  • Никаких неприятных поездок. Благодаря отказоустойчивой архитектуре соленоидного клапана с резервированием, RCS не имеет единой точки отказа, которая могла бы привести к незапланированному закрытию технологического клапана.
  • Конструкция из нержавеющей стали, e. Дополнительные клапаны и реле давления из нержавеющей стали 316L подходят для использования в агрессивных средах, например, на побережье Мексиканского залива, где нефтегазовое оборудование регулярно подвергается воздействию соли, влаги и колеблющиеся температуры.
  • Высокая доступность для обеспечения безопасности , при этом RCS сертифицирована по SIL 3 и соответствует требованиям IEC 61508:2010 по функциональной безопасности (см. «Соблюдение рекомендаций по функциональной безопасности»).

Врезка: разговор с доктором Анджелой Саммерс

Доктор Анджела Саммерс разработала технологию резервной системы управления (RCS). Она имеет почти 30-летний опыт работы в области контрольно-измерительных приборов, проектирования процессов и контроля за загрязнением окружающей среды и в настоящее время является президентом SIS-TECH, консалтинговой и инженерной фирмы, которая специализируется на автоматизированных системах безопасности.

«Во время моей разработки у вас действительно было только два варианта использования соленоидов для приведения в действие запорных клапанов, — сказал Саммерс. «Вы либо использовали симплексную архитектуру, которая обеспечивала хороший уровень безопасности, но по своей сути была менее надежной, потому что вы зависели от одного соленоида. Ваш второй вариант — «два из двух» (2oo2) — был не таким безопасным, поскольку для работы требовалось два устройства, но он был намного надежнее. Продукт, который я разработал, представлял собой сочетание двух факторов: вы получаете чрезвычайно высокий уровень безопасности, а также высокую надежность.

«Компания Emerson потратила много времени, работая над тем, чтобы максимизировать пути потока в коллекторе, чтобы добиться максимально возможного времени закрытия, при этом производя самую маленькую и легкую коробку для установки», — сказал Саммерс. «Компания усовершенствовала производственный процесс, чтобы создать продукт, минимизировавший размеры, стоимость и вес моего дизайна».

Боковая панель: архитектурные ограничения и соображения

С годами архитектура интегрированной системы безопасности (SIS) развивалась для повышения общей безопасности и повышения надежности процессов, но каждое появляющееся решение имело свои преимущества и недостатки (см. рис. 5):

  • Один из одного (1oo1). Этот базовый архитектурный проект состоит только из одного элемента.
  • Эта конструкция обеспечивает избыточность для повышения безопасности. Хотя это снижает среднюю вероятность отказа конструкции по требованию (PFD), оно увеличивает частоту ложных срабатываний (STR), при которой отказ любого электромагнитного клапана приводит к отключению системы.
  • Эта архитектура добавляет избыточность для повышения надежности процесса. Хотя это снижает STR, это увеличивает средний PFD.
  • В этой конструкции добавлено расширенное резервирование для повышения безопасности и надежности технологического процесса, при одновременном снижении как STR, так и среднего значения PFD.Однако, поскольку эта архитектура включает в себя больше компонентов, она приводит к более высоким требованиям к вводу-выводу (I/O), увеличению энергопотребления и усложнению.
  • RCS использует 2oo2D, одну из новейших архитектур, которая включает диагностику для повышения безопасности и высокой доступности процесса. Его отказоустойчивая конструкция не имеет единой точки отказа и обеспечивает гораздо более низкую STR, чем архитектуры 1oo2 и 2oo3.

Боковая панель: соблюдение правил функциональной безопасности

Многие отрасли, включая нефтегазовую, полагаются на функциональную безопасность, которая описана в стандарте IEC 61508.Оборудование должно не только правильно работать в ответ на его входные данные, но и быть способным обнаруживать потенциально опасные условия и активировать корректирующие механизмы для предотвращения возникновения пожаров, взрывов или других опасных событий. Для стандарта IEC 61508 определены четыре уровня полноты безопасности (SIL), где SIL 1 — наименее надежный, а SIL 4 — наиболее надежный. Два аспекта оценки в соответствии с этим стандартом включают систематическую способность и способность к случайным отказам, которые основаны на типе элемента, средней вероятности отказа по запросу (PFD) и архитектуре.

Благодаря низкой частоте ложных срабатываний (STR) и среднему значению PFD, резервированная система управления (RCS) представляет собой решение, отвечающее требованиям функциональной безопасности в критически важных приложениях, поскольку она обеспечивает высокую безопасность и надежность в одном пакете (см. рис. 6). Благодаря возможностям автоматического диагностического тестирования средние показатели PFD находятся в диапазоне SIL 3, что позволяет использовать систему даже в самых строгих приложениях безопасности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.