电磁阀选择的8个必须要知道的因素

2015-11-12

如何正确选择电磁阀，电磁阀的种类、规格、标准以及根据不同的介质选择的型号各不相相同，电磁阀的参数选择不全面的话，会影响使用寿命、诱发各种潜在危险甚至事故，下面川耐阀门的工程师将与您一起探讨关于正确选择电磁阀的8个核心因素。
一、阀芯质量
阀芯质量是运动延时的主要原因。所以减小阀芯质量能够减小惯性力，从而提高电磁阀的响应速度；但由于小阀芯带来的是小尺寸以及小的电磁驱动力，因此不能单一地考虑阀芯的质量问题；

二、阀芯行程和磁路长度
阀芯行程是影响开关时间的重要参数，因为阀芯的行程越短，运动延时越短，同时减小行程可以使磁路气隙长度减小，以至磁阻减小达到提高电磁驱动力的目的。但是在定流量的条件下，减小行程将增大流速，这将要求提高阀芯强度，即要求加大阀芯尺寸，从而导致阀芯质量增大，同时，减小行程，使阀的开度减小，流量减小。所以阀芯的参数行程的确定应与阀的流量综合考虑。
电磁阀线圈

三、线圈匝数
线圈匝数影响的实质在于电感量。匝数多，电感量L大，电磁吸力大，动铁芯获得大的加速度。但另一方面，过渡过程时间常数也大，电流响应慢，磁动势增长慢。可见线圈匝数太多、太少都不利于电磁阀的快速动作。因此，必然存在一个使动作时间最短最合适的匝数。先求出最优电感量Lp：
电磁阀电感计算公式

然后根据磁路的材料和结构尺寸，求出最优匝数Np：
电磁阀匝数计算标准

式中，δ为电磁阀全行程，l为磁路平均长度，F为弹簧起始反力，I为线圈稳态电流，S为磁路截面积。

在其他条件不变的情况下，根据（6）式，只改变电感参数的大小，代入其他参数值，利用Matlab7.0得到电流响应曲线，如图2所示。
电磁阀电感对电流的影响曲线

图2 电感对电流响应的影响
电磁阀

四、线圈电阻
线圈电阻越大，阀线圈电流越小，其开启和关闭的时间都将延长，而且电流的响应速度也减慢，所以应尽量减小线圈电阻，选择合适的漆包线型号。在其他条件不变的情况下，由（6）式，得到在不同电阻值条件下的电流响应曲线，如图3所示。
电磁阀线圈电阻对电流的影响曲线

图3 电阻对电流响应的影响

五、线圈电压
线圈电压越大，线圈电流越大，获得的电磁力也越大，电磁阀开关速度明显加快。但是当电压达到一定的值时，由于磁路饱和，磁通不再增大，电磁力也不再发生变化，同时，由于电阻的存在，在每一动态过程中电磁阀功耗W由下式求得：
电磁阀功率计算公式

式中，U为驱动电压值。而电压增大，电磁阀发热也随之增大，影响电磁铁的使用寿命。
耐高温防爆型材料电磁阀

六、材料
由于导磁体本身的磁饱和现象，磁通量与电流为非线性关系。当电流达到一定程度时，磁通量将不再增加，所以应选择具有高磁饱和磁通密度的材料作为导磁体。

七、非工作气隙
减小非工作气隙的大小，不但可以改善电磁阀的动态响应特性，同时也有利于减小功耗，延长电磁铁的工作寿命。

八、弹簧
由（2）、（20）式知，在电磁阀开启过程中，弹簧力是开启的反力，而在阀门关闭的过程中，弹簧力是关闭的驱动力。因而在行程一定的情况下，对弹簧刚度的选择必须兼顾阀门的开启和关闭这两个过程，选择合适的刚度系数。

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