管道FESTO電磁閥選擇的八大要求

　　管道FESTO電磁閥選擇的八大要求

　　如何正確選擇FESTO電磁閥管道電磁閥的種類、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)以及根據(jù)不同的介質(zhì)選擇的型號(hào)各不相相同，管道電磁閥的參數(shù)選擇不全面的話，會(huì)影響使用壽命、誘發(fā)各種潛在危險(xiǎn)甚至事故，下面欣一閥門的工程師將與您一起探討關(guān)于正確選擇管道電磁閥的8個(gè)核心因素。

　　一線圈匝數(shù)

　　線圈匝數(shù)影響的實(shí)質(zhì)在于電感量。匝數(shù)多，電感量L大，電磁吸力大，動(dòng)鐵芯獲得大的加速度。但另一方面，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間常數(shù)也大，電流響應(yīng)慢，磁動(dòng)勢(shì)增長(zhǎng)慢?？梢?jiàn)線圈匝數(shù)太多、太少都不利于管道電磁閥的快速動(dòng)作。因此，必然存在一個(gè)使動(dòng)作時(shí)間最短最合適的匝數(shù)。

　　然后根據(jù)磁路的材料和結(jié)構(gòu)尺寸

　　式中，δ為管道電磁閥全行程，l為磁路平均長(zhǎng)度，F(xiàn)為彈簧起始反力，I為線圈穩(wěn)態(tài)電流，S為磁路截面積。

　　在其他條件不變的情況下，根據(jù)（6）式，只改變電感參數(shù)的大小，代入其他參數(shù)值，利用Matlab7.0得到電流響應(yīng)曲線，如圖2所示。

　　二、閥芯質(zhì)量

　　閥芯質(zhì)量是運(yùn)動(dòng)延時(shí)的主要原因。所以減小閥芯質(zhì)量能夠減小慣性力，從而提高管道電磁閥的響應(yīng)速度；但由于小閥芯帶來(lái)的是小尺寸以及小的電磁驅(qū)動(dòng)力，因此不能單一地考慮閥芯的質(zhì)量問(wèn)題；

　　三、線圈電阻

　　線圈電阻越大，閥線圈電流越小，其開啟和關(guān)閉的時(shí)間都將延長(zhǎng)，而且電流的響應(yīng)速度也減慢，所以應(yīng)盡量減小線圈電阻，選擇合適的漆包線型號(hào)。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(yīng)曲線，如圖3所示。

　　四、閥芯行程和磁路長(zhǎng)度

　　閥芯行程是影響開關(guān)時(shí)間的重要參數(shù)，因?yàn)殚y芯的行程越短，運(yùn)動(dòng)延時(shí)越短，同時(shí)減小行程可以使磁路氣隙長(zhǎng)度減小，以至磁阻減小達(dá)到提高電磁驅(qū)動(dòng)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(qiáng)度，即要求加大閥芯尺寸，從而導(dǎo)致閥芯質(zhì)量增大，同時(shí)，減小行程，使閥的開度減小，流量減小。所以閥芯的參數(shù)行程的確定應(yīng)與閥的流量綜合考慮。

　　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，管道電磁閥開關(guān)速度明顯加快。但是當(dāng)電壓達(dá)到一定的值時(shí)，由于磁路飽和，磁通不再增大，電磁力也不再發(fā)生變化，同時(shí)，由于電阻的存在，在每一動(dòng)態(tài)過(guò)程中管道電磁閥功耗W由下式求得：

　　式中，U為驅(qū)動(dòng)電壓值。而電壓增大，管道電磁閥發(fā)熱也隨之增大，影響電磁鐵的使用壽命。

　　六、材料

　　由于導(dǎo)磁體本身的磁飽和現(xiàn)象，磁通量與電流為非線性關(guān)系。當(dāng)電流達(dá)到一定程度時(shí)，磁通量將不再增加，所以應(yīng)選擇具有高磁飽和磁通密度的材料作為導(dǎo)磁體。

　　七、非工作氣隙

　　減小非工作氣隙的大小，不但可以改善管道電磁閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，同時(shí)也有利于減小功耗，延長(zhǎng)電磁鐵的工作壽命。

　　八、彈簧

　　由（2）、（20）式知，在管道電磁閥開啟過(guò)程中，彈簧力是開啟的反力，而在閥門關(guān)閉的過(guò)程中，彈簧力是關(guān)閉的驅(qū)動(dòng)力。因而在行程一定的情況下，對(duì)彈簧剛度的選擇必須兼顧閥門的開啟和關(guān)閉這兩個(gè)過(guò)程，選擇合適的剛度系數(shù)。

　　FESTO電磁閥在接受電控信號(hào)后能自動(dòng)開啟或關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道中的液體介質(zhì)的通斷或流量調(diào)節(jié)控制。

　　(1) 外漏堵絕，內(nèi)漏易控，使用安全。內(nèi)外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出，由電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥芯的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。這都要解決長(zhǎng)期動(dòng)作閥桿動(dòng)密封的外泄漏難題；唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在隔磁套管內(nèi)的鐵芯完成，不存在動(dòng)密封，所以外漏易堵絕。電動(dòng)閥力矩控制不易，容易產(chǎn)生內(nèi)漏，甚至拉斷閥桿頭部；電磁閥的結(jié)構(gòu)型式容易控制內(nèi)泄漏，直至降為零。所以，電磁閥使用特別安全，尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質(zhì)。

　　(2) 調(diào)節(jié)精度受限，適用介質(zhì)受限。電磁閥通常只有開關(guān)兩種狀態(tài)，閥芯只能處于兩個(gè)極限位置，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，(力圖突破的新構(gòu)思不少，但還都處于試驗(yàn)試用階段)所以調(diào)節(jié)精度還受到一定限制。電磁閥對(duì)介質(zhì)潔凈度有較高要求，含顆粒狀的介質(zhì)不能適用，如屬雜質(zhì)須先濾去。另外，粘稠狀介質(zhì)不能適用，而且，特定的產(chǎn)品適用的介質(zhì)粘度范圍相對(duì)較窄。

　　(3) 動(dòng)作快遞，功率微小，外形輕巧。不銹鋼電磁閥響應(yīng)時(shí)間可以短至幾個(gè)毫秒，即使是先導(dǎo)式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內(nèi)。由于自成回路，比之其它自控閥反應(yīng)更靈敏。不銹鋼電磁閥設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)碾姶砰y線圈功率消耗很低，屬節(jié)能產(chǎn)品；還可做到只需觸發(fā)動(dòng)作，自動(dòng)保持閥位，平時(shí)一點(diǎn)也不