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        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;

        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
        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

        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
        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。

        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。

        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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