電磁閥選擇的8個必須要知道的因素

2015-11-12

如何正確選擇電磁閥，電磁閥的種類、規格、標準以及根據不同的介質選擇的型號各不相相同，電磁閥的參數選擇不全面的話，會影響使用壽命、誘發各種潛在危險甚至事故，下面川耐閥門的工程師將與您一起探討關于正確選擇電磁閥的8個核心因素。
一、閥芯質量
閥芯質量是運動延時的主要原因。所以減小閥芯質量能夠減小慣性力，從而提高電磁閥的響應速度；但由于小閥芯帶來的是小尺寸以及小的電磁驅動力，因此不能單一地考慮閥芯的質量問題；

二、閥芯行程和磁路長度
閥芯行程是影響開關時間的重要參數，因為閥芯的行程越短，運動延時越短，同時減小行程可以使磁路氣隙長度減小，以至磁阻減小達到提高電磁驅動力的目的。但是在定流量的條件下，減小行程將增大流速，這將要求提高閥芯強度，即要求加大閥芯尺寸，從而導致閥芯質量增大，同時，減小行程，使閥的開度減小，流量減小。所以閥芯的參數行程的確定應與閥的流量綜合考慮。
電磁閥線圈

三、線圈匝數
線圈匝數影響的實質在于電感量。匝數多，電感量L大，電磁吸力大，動鐵芯獲得大的加速度。但另一方面，過渡過程時間常數也大，電流響應慢，磁動勢增長慢。可見線圈匝數太多、太少都不利于電磁閥的快速動作。因此，必然存在一個使動作時間最短最合適的匝數。先求出最優電感量Lp：
電磁閥電感計算公式

然后根據磁路的材料和結構尺寸，求出最優匝數Np：
電磁閥匝數計算標準

式中，δ為電磁閥全行程，l為磁路平均長度，F為彈簧起始反力，I為線圈穩態電流，S為磁路截面積。

在其他條件不變的情況下，根據（6）式，只改變電感參數的大小，代入其他參數值，利用Matlab7.0得到電流響應曲線，如圖2所示。
電磁閥電感對電流的影響曲線

圖2 電感對電流響應的影響
電磁閥

四、線圈電阻
線圈電阻越大，閥線圈電流越小，其開啟和關閉的時間都將延長，而且電流的響應速度也減慢，所以應盡量減小線圈電阻，選擇合適的漆包線型號。在其他條件不變的情況下，由（6）式，得到在不同電阻值條件下的電流響應曲線，如圖3所示。
電磁閥線圈電阻對電流的影響曲線

圖3 電阻對電流響應的影響

五、線圈電壓
線圈電壓越大，線圈電流越大，獲得的電磁力也越大，電磁閥開關速度明顯加快。但是當電壓達到一定的值時，由于磁路飽和，磁通不再增大，電磁力也不再發生變化，同時，由于電阻的存在，在每一動態過程中電磁閥功耗W由下式求得：
電磁閥功率計算公式

式中，U為驅動電壓值。而電壓增大，電磁閥發熱也隨之增大，影響電磁鐵的使用壽命。
耐高溫防爆型材料電磁閥

六、材料
由于導磁體本身的磁飽和現象，磁通量與電流為非線性關系。當電流達到一定程度時，磁通量將不再增加，所以應選擇具有高磁飽和磁通密度的材料作為導磁體。

七、非工作氣隙
減小非工作氣隙的大小，不但可以改善電磁閥的動態響應特性，同時也有利于減小功耗，延長電磁鐵的工作壽命。

八、彈簧
由（2）、（20）式知，在電磁閥開啟過程中，彈簧力是開啟的反力，而在閥門關閉的過程中，彈簧力是關閉的驅動力。因而在行程一定的情況下，對彈簧剛度的選擇必須兼顧閥門的開啟和關閉這兩個過程，選擇合適的剛度系數。

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