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(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)以及根據(jù)不同的介質(zhì)選擇的型號各不相相同，電磁閥的參數(shù)選擇不全面的話，會影響使用壽命、誘發(fā)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(guān)于正確選擇電磁閥的8個核心因素。
一、閥芯質(zhì)量
閥芯質(zhì)量是運動延時的主要原因。所以減小閥芯質(zhì)量能夠減小慣性力，從而提高電磁閥的響應(yīng)速度；但由于小閥芯帶來的是小尺寸以及小的電磁驅(qū)動力，因此不能單一地考慮閥芯的質(zhì)量問題；

二、閥芯行程和磁路長度
閥芯行程是影響開關(guān)時間的重要參數(shù)，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(qū)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(dǎo)致閥芯質(zhì)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(shù)行程的確定應(yīng)與閥的流量綜合考慮。
電磁閥線圈

三、線圈匝數(shù)
線圈匝數(shù)影響的實質(zhì)在于電感量。匝數(shù)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(shù)也大，電流響應(yīng)慢，磁動勢增長慢?？梢娋€圈匝數(shù)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(shù)。先求出最優(yōu)電感量Lp：
電磁閥電感計算公式

然后根據(jù)磁路的材料和結(jié)構(gòu)尺寸，求出最優(yōu)匝數(shù)Np：
電磁閥匝數(shù)計算標(biāo)準(zhǔn)

式中，δ為電磁閥全行程，l為磁路平均長度，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。
電磁閥電感對電流的影響曲線

圖2 電感對電流響應(yīng)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(guān)閉的時間都將延長，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。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。
電磁閥線圈電阻對電流的影響曲線

圖3 電阻對電流響應(yīng)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(guān)速度明顯加快。但是當(dāng)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(fā)生變化，同時，由于電阻的存在，在每一動態(tài)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(qū)動電壓值。而電壓增大，電磁閥發(fā)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(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)電流達到一定程度時，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，不但可以改善電磁閥的動態(tài)響應(yīng)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(guān)閉的過程中，彈簧力是關(guān)閉的驅(qū)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(guān)閉這兩個過程，選擇合適的剛度系數(shù)。

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