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、標準以及根據(jù)不同的介質(zhì)選擇的型號各不相相同,管道電磁閥的參數(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個核心因素。
一線圈匝數(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、太少都不利于管道電磁閥的快速動作。因此,必然存在一個使動作時間最短最合適的匝數(shù)。
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,從而提高管道電磁閥的響應(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;
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。
四、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。
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)過程中管道電磁閥功耗W由下式求得:
式中,U為驅(qū)動電壓值。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,不但可以改善管道電磁閥的動態(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,在管道電磁閥開啟過程中,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)。
FESTO電磁閥在接受電控信號后能自動開啟或關(guān)閉,實現(xiàn)對管道中的液體介質(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、氣動、液動執(zhí)行機構(gòu)控制閥芯的轉(zhuǎn)動或移動。這都要解決長期動作閥桿動密封的外泄漏難題;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,不存在動密封,所以外漏易堵絕。電動閥力矩控制不易,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,但還都處于試驗試用階段)所以調(diào)節(jié)精度還受到一定限制。電磁閥對介質(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)粘度范圍相對較窄。
(3) 動作快遞,功率微小,外形輕巧。不銹鋼電磁閥響應(yīng)時間可以短至幾個毫秒,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)計得當?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)動作,自動保持閥位,平時一點也不
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