閥門知識

電(diàn)磁閥選擇的8個必須要知道的因素

2015-11-12

如何正确選擇電(diàn)磁閥，電(diàn)磁閥的種類、規格、标準以及根據不同的介質(zhì)選擇的型号各不相相同，電(diàn)磁閥的參數選擇不全面的話，會影響使用(yòng)壽命、誘發各種潛在危險甚至事故，下面川耐閥門的工(gōng)程師将與您一起探讨關于正确選擇電(diàn)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(xiǎo)閥芯質(zhì)量能(néng)夠減小(xiǎo)慣性力，從而提高電(diàn)磁閥的響應速度；但由于小(xiǎo)閥芯帶來的是小(xiǎo)尺寸以及小(xiǎo)的電(diàn)磁驅動力，因此不能(néng)單一地考慮閥芯的質(zhì)量問題；

二、閥芯行程和磁路長(cháng)度
閥芯行程是影響開關時間的重要參數，因為(wèi)閥芯的行程越短，運動延時越短，同時減小(xiǎo)行程可(kě)以使磁路氣隙長(cháng)度減小(xiǎo)，以至磁阻減小(xiǎo)達到提高電(diàn)磁驅動力的目的。但是在定流量的條件下，減小(xiǎo)行程将增大流速，這将要求提高閥芯強度，即要求加大閥芯尺寸，從而導緻閥芯質(zhì)量增大，同時，減小(xiǎo)行程，使閥的開度減小(xiǎo)，流量減小(xiǎo)。所以閥芯的參數行程的确定應與閥的流量綜合考慮。
電(diàn)磁閥線(xiàn)圈

三、線(xiàn)圈匝數
線(xiàn)圈匝數影響的實質(zhì)在于電(diàn)感量。匝數多(duō)，電(diàn)感量L大，電(diàn)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(diàn)流響應慢，磁動勢增長(cháng)慢。可(kě)見線(xiàn)圈匝數太多(duō)、太少都不利于電(diàn)磁閥的快速動作(zuò)。因此，必然存在一個使動作(zuò)時間最短最合适的匝數。先求出最優電(diàn)感量Lp：
電(diàn)磁閥電(diàn)感計算公(gōng)式

然後根據磁路的材料和結構尺寸，求出最優匝數Np：
電(diàn)磁閥匝數計算标準

式中(zhōng)，δ為(wèi)電(diàn)磁閥全行程，l為(wèi)磁路平均長(cháng)度，F為(wèi)彈簧起始反力，I為(wèi)線(xiàn)圈穩态電(diàn)流，S為(wèi)磁路截面積。

在其他(tā)條件不變的情況下，根據（6）式，隻改變電(diàn)感參數的大小(xiǎo)，代入其他(tā)參數值，利用(yòng)Matlab7.0得到電(diàn)流響應曲線(xiàn)，如圖2所示。
電(diàn)磁閥電(diàn)感對電(diàn)流的影響曲線(xiàn)

圖2 電(diàn)感對電(diàn)流響應的影響
電(diàn)磁閥

四、線(xiàn)圈電(diàn)阻
線(xiàn)圈電(diàn)阻越大，閥線(xiàn)圈電(diàn)流越小(xiǎo)，其開啓和關閉的時間都将延長(cháng)，而且電(diàn)流的響應速度也減慢，所以應盡量減小(xiǎo)線(xiàn)圈電(diàn)阻，選擇合适的漆包線(xiàn)型号。在其他(tā)條件不變的情況下，由（6）式，得到在不同電(diàn)阻值條件下的電(diàn)流響應曲線(xiàn)，如圖3所示。
電(diàn)磁閥線(xiàn)圈電(diàn)阻對電(diàn)流的影響曲線(xiàn)

電(diàn)磁閥線(xiàn)圈電(diàn)阻對電(diàn)流的影響曲線(xiàn)

圖3 電(diàn)阻對電(diàn)流響應的影響

五、線(xiàn)圈電(diàn)壓
線(xiàn)圈電(diàn)壓越大，線(xiàn)圈電(diàn)流越大，獲得的電(diàn)磁力也越大，電(diàn)磁閥開關速度明顯加快。但是當電(diàn)壓達到一定的值時，由于磁路飽和，磁通不再增大，電(diàn)磁力也不再發生變化，同時，由于電(diàn)阻的存在，在每一動态過程中(zhōng)電(diàn)磁閥功耗W由下式求得：
電(diàn)磁閥功率計算公(gōng)式

式中(zhōng)，U為(wèi)驅動電(diàn)壓值。而電(diàn)壓增大，電(diàn)磁閥發熱也随之增大，影響電(diàn)磁鐵的使用(yòng)壽命。
耐高溫防爆型材料電(diàn)磁閥

六、材料
由于導磁體(tǐ)本身的磁飽和現象，磁通量與電(diàn)流為(wèi)非線(xiàn)性關系。當電(diàn)流達到一定程度時，磁通量将不再增加，所以應選擇具(jù)有(yǒu)高磁飽和磁通密度的材料作(zuò)為(wèi)導磁體(tǐ)。

七、非工(gōng)作(zuò)氣隙
減小(xiǎo)非工(gōng)作(zuò)氣隙的大小(xiǎo)，不但可(kě)以改善電(diàn)磁閥的動态響應特性，同時也有(yǒu)利于減小(xiǎo)功耗，延長(cháng)電(diàn)磁鐵的工(gōng)作(zuò)壽命。

八、彈簧
由（2）、（20）式知，在電(diàn)磁閥開啓過程中(zhōng)，彈簧力是開啓的反力，而在閥門關閉的過程中(zhōng)，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啓和關閉這兩個過程，選擇合适的剛度系數。

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