电磁阀工作原理

电磁阀(Solenoid Valve）由电磁线圈跟直通或多通阀组合使用，可分常开常闭两种，通过AC220V或DC24电源控制开关或切换介质流动方向，是用来控制流体的自动化基础元件，电磁阀选型首先应该依次遵循安全性，可靠性，适用性，经济性四大原则。

电磁阀工作原理（图）

1、直动式电磁阀原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

2、分步直动式电磁阀原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

3、先导式电磁阀原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关 闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。

电磁阀结构原理

1、外漏堵绝，内漏易控，使用安全

内外泄漏是危及安全的要素。其它自控阀通常将阀杆伸出，由电动、气动、液动执行机构控制阀芯的转动或移动。这都要解决长期动作阀杆动密封的外泄漏难题；唯有电磁阀是用电磁力作用于密封在电动调节阀隔磁套管内的铁芯完成，不存在动密封，所以外漏易堵绝。电动阀力矩控制不易，容易产生内漏，甚至拉断阀杆头部；电磁阀的结构型式容易控制内泄漏，直至降为零。所以，电磁阀使用特别安全，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质。

2、系统简单，便接电脑

电磁阀本身结构简单，价格也低，比起调节阀等其它种类执行器易于安装维护。更显著的是所组成的自控系统简单得多，价格要低得多。由于电磁阀是开关信号控制，与工控计算机连接十分方便。在当今电脑普及，价格大幅下降的时代，电磁阀的优势就更加明显。

3、动作快递，功率微小，外形轻巧

电磁阀响应时间可以短至几个毫秒，即使是先导式电磁阀也可以控制在几十毫秒内。由于自成回路，比之其它自控阀反应更灵敏。设计得当的电磁阀线圈功率消耗很低，属节能产品；还可做到只需触发动作，自动保持阀位，平时一点也不耗电。电磁阀外形尺寸小，既节省空间，又轻巧美观。

4、调节精度受限，适用介质受限

电磁阀通常只有开关两种状态，阀芯只能处于两个极限位置，不能连续调节，所以调节精度还受到一定限制。

电磁阀对介质洁净度有较高要求，含颗粒状的介质不能适用，如属杂质须先滤去。另外，粘稠状介质不能适用，而且，特定的产品适用的介质粘度范围相对较窄。

5、型号多样，用途广泛

电磁阀虽有先天不足，优点仍十分突出，所以就设计成多种多样的产品，满足各种不同的需求，用途极为广泛。电磁阀技术的进步也都是围绕着如何克服先天不足，如何更好地发挥固有优势而展开。

电磁阀选型原理

电磁阀选型首先应该依次遵循安全性，可靠性，适用性，经济性四大原 则，其次是根据六个方面的现场工况（即管道参数、流体参数、压力参数、电气参数、动作方式、特殊要求进行选择）。

选型依据：

1、根据管道参数选择电磁阀的：通径规格（即DN）、接口方式

1）按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径（DN）尺寸；

2）接口方式，一般>DN50要选择法兰接口，≤DN50则可根据用户需要自由选择。

2、根据流体参数选择电磁阀的：材质、温度组

1）腐蚀性流体：宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢；食用超净流体：宜选用食品级不锈钢材质电磁阀；

2）高温流体：要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀，而且要选择活塞式结构类型的；

3）流体状态：大至有气态，液态或混合状态，特别是口径大于DN25时一定要区分开来；

4）流体粘度：通常在50cSt以下可任意选择，若超过此值，则要选用高粘度电磁阀。

3、根据压力参数选择电磁阀的：原理和结构品种

1）公称压力：这个参数与其它通用阀门的含义是一样的，是根据管道公称压力来定；

2）工作压力：如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理；最低工作压差在0.04Mpa以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。

4、电气选择：电压规格应尽量优先选用AC220V、DC24较为方便。

5、根据持续工作时间长短来选择：常闭、常开、或可持续通电

1）当电磁阀需要长时间开启，并且持续的时间多于关闭的时间应选 用常开型；

2）要是开启的时间短或开和关的时间不多时，则选常闭型；

3）但是有些用于安全保护的工况，如炉、窑火焰监测，则不能选常开的，应选可长期通电型。

6、根据环境要求选择辅助功能：防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水。

选型原则

安全性：

1、腐蚀性介质：宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢；对于强腐蚀的介 质必须选用隔离膜片式。中性介质，也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀，否则，阀壳中常有锈屑脱落，尤其是动作不频繁的场合。氨用阀则不能采用铜材。

2、爆炸性环境：必须选用相应防爆等级产品，露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种。

3、电磁阀公称压力应超过管内最高工作压力。

适用性：

1、介质特性

1）质气，液态或混合状态分别选用不同品种的电磁阀；

2）介质温度不同规格产品，否则线圈会烧掉，密封件老化，严重影响使用寿命；

3）介质粘度，通常在50cSt以下。若超过此值，通径大于15mm时，用多功能电磁阀；通径小于15mm时，用高粘度电磁阀。

4）介质清洁度不高时都应在电磁阀前配装反冲过滤阀，压力低时，可选用直动膜片式电磁阀；

5）介质若是定向流通，且不允许倒流，需用双向流通；

6）介质温度应选在电磁阀允许范围之内。

2、管道参数

1）根据介质流向要求及管道连接方式选择阀门通口及型号；

2）根据流量和阀门Kv值选定公称通径，也可选同管道内径；

3）工作压差：最低工作压差在0.04Mpa以上是可选用间接先导式；最低工作压差接近或小于零的必须选用直动式或分步直接式。

3、环境条件

1）环境的最高和最低温度应选在允许范围之内；

2）环境中相对湿度高及有水滴雨淋等场合，应选防水电磁阀；

3）环境中经常有振动，颠簸和冲击等场合应选特殊品种，例如船用电磁阀；

4）在有腐蚀性或爆炸性环境中的使用应优先根据安全性要求选用耐发蚀型；

5）环境空间若受限制，需选用多功能电磁阀，因其省去了旁路及三只手动阀且便于在线维修。

4、电源条件

1）根据供电电源种类，分别选用交流和直流电磁阀。一般来说交流电源取用方便；

2）电压规格用尽量优先选用AC220V.DC24V；

3）电源电压波动通常交流选用+%10%.-15%，直流允许±%10左右，如若超差，须采取稳压措施；

4）应根据电源容量选择额定电流和消耗功率。须注意交流起动时VA值较高，在容量不足时应优先选用间接导式电磁阀。

5.控制精度

1）普通电磁阀只有开、关两个位置，在控制精度要求高和参数要求平稳时需选用多位电磁阀；

2）动作时间：指电信号接通或切断至主阀动作完成时间；

3）泄漏量：样本上给出的泄漏量数值为常用经济等级。

可靠性：

1、工作寿命，此项不列入出厂试验项目，属于型式试验项目。为确保质量应选正规厂家的名牌产品。

2、工作制式：分长期工作制，反复短时工作制和短时工作制三种。对于长时间阀门开通只有短时关闭的情况，则宜选用常开电磁阀。

3、工作频率：动作频率要求高时，结构应优选直动式电磁阀，电源听优选交流。

4、动作可靠性

严格地来说此项试验尚未正式列入中国电磁阀专业标准，为确保质量应选正规厂家的名牌产品。有些场合动作次数并不多，但对可靠性要求却很高，如消防、紧急保护等 ，切不可掉以轻心。特别重要的，还应采取两只连用双保险。

经济性：

它选用的尺度之一，但必须是在安全、适用、可靠的基础上的经济。

经济性不单是产品的售价，更要优先考虑其功能和质量以及安装维修及其它附件所需用费用。

更重要的是，一只电磁阀在整个自控系统中在整个自控系统中乃至生产线中所占成本微乎其微，如果贪图小便宜错选而造成损害群是巨大的。