Van điện từ chốt

Van điện từ là thành phần quan trọng của kiểm soát dòng chất lỏng. Van điện từ thông thường sử dụng dòng điện để tạo ra lực từ di chuyển bộ truyền động và hoạt động của pít tông và cuộn dây vận hành việc mở và đóng van. Điều này có nghĩa là cần có một dòng điện liên tục để giữ cho một cuộn dây điện từ tiêu chuẩn hoạt động. Tuy nhiên, không phải tất cả các van điện từ đều yêu cầu dòng điện liên tục; một thiết bị điện từ chốt sử dụng một nam châm vĩnh cửu nhỏ được lắp ở đầu van để hoạt động. Do đó, chúng cần ít năng lượng hơn để vận hành so với van điện từ tiêu chuẩn, giúp tiết kiệm điện năng đáng kể từ hoạt động của chúng.

Hình 1: Van điện từ chốt

Van điện từ chốt làm việc ra sao

Là một van điện từ có khả năng hoạt động như sản phẩm thông thường, van điện từ dạng chốt sử dụng dòng điện và một nam châm vĩnh cửu được thiết lập để mở và giữ cho van luôn mở. Nó hoạt động tương tự như van điện từ tuyến tính tiêu chuẩn nhưng dựa vào cực tính của dòng điện để tăng hoặc giảm công suất của nam châm vĩnh cửu. Một số van điện từ chốt sẽ sử dụng lò xo hoặc tải trọng khác để cung cấp lực quay trở lại để đóng van.

Khi van điện từ chốt mở hoặc đóng hoàn toàn, nó không tiêu thụ điện năng; do đó, nó phù hợp cho các hoạt động chạy bằng pin và năng lượng hạn chế. Một van điện từ chốt có thể vẫn mở cho đến khi một điện tích có cực tính ngược lại được áp dụng. Nó đóng lại trong vòng một phần nghìn giây bằng cách hủy bỏ lực từ được lưu trữ bởi nam châm bán vĩnh cửu. Xung kích thích tạm thời được sử dụng cũng có thể được tăng hoặc giảm để ảnh hưởng đến tốc độ mở.

Hành trình solenoid có thể được tối ưu hóa để nâng cao hiệu quả. Van điện từ chốt có hiệu quả nhất khi thời gian giữ ở vị trí mở dài hơn thời gian di chuyển. Về cơ bản, van phải giữ trạng thái đóng/mở hoàn toàn trong thời gian dài.

Các thành phần và thiết kế van điện từ chốt

Van điện từ chốt xung được vận hành chủ yếu bằng cách đảo ngược cực tính của dòng điện. Điều này xảy ra theo hai cách:

• Thiết kế cuộn dây hai chiều: Một solenoid hai chiều có một dây quấn và một dây khác từ nguồn điện mà từ đó cực tính của dòng điện thay đổi.
• Thiết kế cuộn dây ba chiều: Van điện từ chốt ba chiều là một điện từ ba dây với hai cuộn dây ngược chiều nhau.

Nguồn được áp dụng có chọn lọc cho một trong các cuộn dây, đạt được dòng điện theo một hướng. Áp dụng dòng điện cho cuộn dây khác trên van điện từ chốt ba chiều sẽ áp dụng hiệu ứng phân cực ngược. Van điện từ chốt có thể hoạt động với DC hoặc AC bằng cách thêm cuộn dây van để thay đổi AC thành DC.

Van điện từ chốt hoạt động như thế nào

Một van điện từ chốt DC tiêu chuẩn bao gồm một cuộn dây, pít tông và chốt chặn—thường là vật liệu từ tính. Khi một dòng điện được đặt vào cuộn dây, nó sẽ tạo thành một nam châm điện, hút pít tông dừng lại. Hành động này đặt pít tông ở vị trí mở và cho phép dòng chảy của chất lỏng.

Phải có một nguồn cung cấp điện liên tục cho các cuộn dây để giữ cho van ở vị trí mở. Đầu tiên, cần nhiều năng lượng hơn để nâng pít tông và mở van hơn là duy trì nó ở vị trí mở.

Các loại van điện từ chốt

Solenoid chốt được phân loại theo tính chất từ ​​tính của chúng. Có hai loại chính: Solenoid nam châm vĩnh cửu và Solenoid nam châm dư.

Van điện từ chốt nam châm vĩnh cửu

Van điện từ chốt nam châm vĩnh cửu sử dụng nam châm vĩnh cửu (Hình 2 có nhãn F). Những nam châm này hỗ trợ nam châm điện từ (Hình 2 có nhãn E). Để duy trì nam châm điện ở các vị trí bật hoặc tắt mở rộng. Nam châm vĩnh cửu tạo ra một từ thông nhỏ để hút phần ứng (Hình 2 ký hiệu A) về cực cố định (Hình 2 ký hiệu D) khi không có dòng điện. Chúng ta có thể điều chỉnh hoạt động của nam châm vĩnh cửu này bằng cách thay đổi cường độ của từ thông điện từ cuộn dây điện từ chủ yếu bằng cách thay đổi cực tính của dòng điện.

Van điện từ hai chiều có thể duy trì bật hoặc tắt các vị trí mà không tiêu thụ điện năng đáng kể. Trong một số trường hợp, chẳng hạn như khi không có tác động tải lên phần ứng, các chức năng giữ và trả lại có thể được thực hiện bằng một lò xo (Hình 2 có nhãn C), do đó sẽ giảm mức tiêu thụ năng lượng hơn nữa . Cực tính và kích thước của dòng điện ảnh hưởng đến cường độ của thông lượng điện từ và tác dụng của nó đối với điện từ. Nam châm giữ phần ứng ở trạng thái tiếp xúc vĩnh viễn khi dòng điện ngừng chạy, và đảo ngược cực sẽ hủy từ thông và đưa phần ứng trở lại vị trí mở rộng.

Van điện từ chốt nam châm

Các solenoid chốt nam châm dư hoạt động trên nguyên tắc cơ bản của các solenoid chốt nam châm vĩnh cửu, mặc dù có một vài điểm khác biệt về thiết kế. Nó vẫn duy trì các vị trí bật hoặc tắt mở rộng với dòng điện bằng 0 nhưng không sử dụng nam châm vĩnh cửu. Không sinh nhiệt hoặc tiếng ồn điện ở vị trí chốt.

Các solenoid nam châm dư tận dụng đặc tính từ tính dư của hầu hết các bộ truyền động DC được tăng cường bởi các tính năng thiết kế bên trong đặc biệt. Điều này cung cấp tất cả lực từ cần thiết để giữ một trong hai vị trí. Một xung kích thích với phân cực đảo ngược sẽ mở và đóng van. Điểm khác biệt cơ bản của chúng với nam châm điện từ vĩnh cửu là bạn không thể chốt nam châm điện dư sau khi đã tháo chốt giống như cách bạn làm với nam châm điện từ vĩnh cửu. Ai đó chỉ có thể chốt nó thông qua ứng dụng của dòng điện.

Ưu điểm của việc sử dụng van điện từ chốt

Các van điện từ chốt từ ngày nay đủ điều kiện sau khi thử nghiệm rộng rãi và các tiêu chuẩn môi trường và ngành cụ thể. Nhưng các loại solenoids khác cũng vậy. Đây là những gì bạn sẽ được hưởng lợi từ việc sử dụng Van điện từ chốt.

Chốt từ tính

Do các van điện từ chốt xung có thể duy trì các vị trí với đầu vào nguồn bằng 0 nên chúng ít bị nhiễu điện hơn. Chúng cũng cung cấp thời gian phản hồi nhanh vì chỉ cần một xung lực nhất thời để mở hoặc đóng van. Đây là những thuộc tính quan trọng khi điện từ đo lường hoặc kịch bản hiệu chuẩn.

Thất thoát nhiệt lượng

Khi tạo ra dòng điện từ, các cuộn dây solenoid thường bị tích tụ nhiệt. Với các nam châm vĩnh cửu và còn lại, Latching Solenoids xoay quanh việc tản nhiệt. Điều này làm cho chúng trở nên tuyệt vời cho các ứng dụng nhạy cảm với nhiệt độ, ví dụ như quang hóa, thuốc thử hóa học hoặc các sản phẩm máu.

Sự tiêu thụ ít điện năng

Nhu cầu năng lượng thấp của solenoid dạng chốt khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng từ xa nơi nguồn điện không nhất quán hoặc hạn chế. Điều này cũng làm cho chúng trở nên tuyệt vời cho các thiết lập hoạt động bằng pin, trong đó việc kiểm soát năng lượng được sử dụng mà không ảnh hưởng đến hiệu quả là rất quan trọng trong việc duy trì tuổi thọ pin.

Kích thước nhỏ gọn và tính linh hoạt

Solenoid dạng chốt vốn đã nhỏ hơn so với solenoid tiêu chuẩn nhờ có ít thành phần hơn, giúp dễ dàng đóng gói chúng cho các ứng dụng khác nhau.

Nhược điểm của chốt van điện từ

Latching Solenoids không phù hợp cho các hoạt động đòi hỏi chúng phải là thiết bị dự phòng/van an toàn trong các trường hợp như mất điện. Chúng sẽ trở nên vô dụng trừ khi có sự trợ giúp của các mạch truyền động phức tạp với nguồn điện dự phòng.

Ứng dụng van điện từ chốt

Hoạt động của van điện từ chốt là phổ biến và bất kỳ ai muốn kiểm soát dòng chất lỏng của họ đều sử dụng chúng bằng cách nào đó. Các trường hợp sử dụng điển hình bao gồm:

• khóa cửa
• Thiết bị đo đạc công nghiệp
• Hệ thống dòng chất lỏng vận hành bằng pin
• Hệ thống điều hòa không khí
• Thiết bị vệ sinh công nghiệp

câu hỏi thường gặp về sản phẩm

Mục đích của một van điện từ chốt là gì?

Van điện từ chốt có mặt trong các hệ thống yêu cầu giám sát tối thiểu hoặc điều khiển từ xa vì chúng có thể duy trì vị trí đã đặt mà không cần cấp nguồn liên tục.

Làm thế nào bạn có thể biết nếu van điện từ chốt từ của bạn bị trục trặc?

Khắc phục sự cố van điện từ có thể phân hủy nếu chúng không mở hoặc đóng được, mở một phần, tạo ra tiếng ồn ù hoặc có vấn đề về rò rỉ. Tham khảo hướng dẫn của nhà sản xuất để biết thêm chi tiết.

Tôi nên cân nhắc những yếu tố nào trước khi vận hành van điện từ chốt DC?

Khi vận hành van điện từ chốt, điều cần thiết là áp dụng đúng dòng điện. Dòng điện thấp có thể ngăn van mở hoặc đóng hoàn toàn và vận hành van ở điện áp quá cao sẽ tạo ra nhiệt độ cực cao, dẫn đến hao mòn sớm.

Xem thêm bài viết tương tự: Van rọ bơm giếng