BURKERT电磁阀磁场力和弹簧力的受力分析

　　BURKERT电磁阀磁场力和弹簧力的受力分析

　　BURKERT电磁阀线圈通电以后，将会产生１个磁场。这时电磁阀阀芯将同时受到磁场力与弹簧力的作用，２个力不平衡，阀芯就会移动。如果线圈失电，则阀芯只受到弹簧力的作用。电磁阀磁场力与弹簧力相互作用的关系曲线如图。

　　当电磁阀励磁时，产生的磁场力大于弹簧力，使阀芯快速向阀座移动，直到二者间隙为０，阀芯与阀座*密封。当阀芯被磁场力驱动使其与阀座间隙为０时，这时的磁场力Z大。这时弹簧力也同时作用在阀芯上，与磁场力相反。当磁场力消失后，在弹簧力作用下，电磁阀阀芯与阀座脱开回到初始位置（１００％间隙）.

　　活塞在磁场力作用下移动，给弹簧加载。当线圈加上４０Ｖ电压时，不足以克服弹簧力移动活塞（Ａ点）。当电压提高到８０Ｖ后，弹簧力与电磁力相（Ｂ点）。如果电压慢慢上升，电磁力将过弹簧力，电磁阀阀芯将开始移动，这个电压叫作启动电压。

　　当阀芯移动到如图左端时，阀芯与阀座的间隙减小，且电磁力增加的速度比弹簧力快，导致阀芯加速向阀座移动，直到*接触为止。根据电磁阀设计参数和系统上的工作压力，其动作所需时间大约为５～５００ｍｓ。

　　BURKERT电磁阀阀芯与阀座*接触时，磁场力达到Z大值（Ｃ点），此时电磁力过了弹簧力且存在一定的余量。如果电压继续提高到１２０Ｖ，也只是使电磁力的余量更大。当电压慢慢下降时，阀芯没有动作，直到下降到４０Ｖ（Ｄ点）时弹簧力于电磁力。降低电压允许阀芯开始动作，这个电压叫作返回电压。阀芯移动到上图右端时，阀芯与阀座的间隙增大，磁场力减小，弹簧力余量增大，直到阀芯加速向外移动到顶端（１００％间隙）。另一方面，一旦电压降低到返回电压值，电磁阀即将失磁，电磁力将会*消失。

　　BURKERT电磁阀选型应该依次遵循安全性、性、适用性、经济性四大原则：

　　1、安全性：腐蚀性介质宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢；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；氨用阀则不能采用铜材；性环境必须选用相应防爆级产品，露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种；电磁阀公称压力应过管内高工作压力。

　　2、适用性：根据介质特性（气、液态或混合状态）分别选用不同品种的电磁阀。

　　3、性：工作制式可分为长期工作制、反复短时工作制和短时工作制 3 种。对于长时间阀门开通只有短时关闭的情况，宜选用常开电磁阀；当动作频率要求高时，结构应选直动式电磁阀，电源应选交流。

　　4、经济性：即在安全、适用、的基础上的经济。经济性不单是产品的售价，更要先考虑其功能和质量以及安装维修及其他附件所需费用。

　　根据现场工况进行选择，可以根据 6 个方面的现场工况展开（即管道参数、流体参数、压力参数、电气参数、动作方式和特殊要求进行选择）：

　　1、根据管道参数选择电磁阀的通径规格(即 DN)、接口方式，按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径（DN)尺寸、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。对于腐蚀性流体宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢；对食用净流体宜选用食品级不锈钢材质电磁阀。

　　3、根据压力参数选择电磁阀的品种。根据管道公称压力来定；工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理；Z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。当电磁阀需长时间开启且持续时间多于关闭时间应选用常开型；反之则选常闭型；有些用于安全保护的工况，如炉、窑火焰监测，应选可长期通电型。

　　BURKERT电磁阀由电磁部件、阀体组成。在安全联锁保护系统中应用的电磁阀主要有二位三通、二位四通和二位五通，二位的含义为：对于电磁阀来说是带电或失电，对于所控制的阀来说就是打开或关闭。

　　二位三通电磁阀得电时，线圈励磁，电磁铁吸合，动铁芯上部带弹簧的密封块把排气口关闭，气流从进气口进入阀门，起到控制作用；失电时，电磁力消失，动铁芯在弹簧力作用下离开固定铁芯向下移动，将排气口打开，堵住进气口，阀门因失气而改变开关状态。二位四通和五通电磁阀的原理，只是四通有 1个排气口，五通有 2 个排气口。当有电流通过线圈时，产生励磁作用，固定铁芯吸合动铁芯，动铁芯带动滑阀芯并压缩弹簧，改变了滑阀芯的位置，从而改变了流体的方向；当线圈失电时，依靠弹簧的弹力推动滑阀芯，顶回动铁芯，使流体按原来的方向流动。

　　1、BURKERT电磁阀常用的电磁阀有电磁换向阀、比例先导压力阀、电液比例流量阀和先导比例调速阀，以常见的电磁换向阀为例。电磁换向阀的工作不同主要借助于更换不同形式的阀芯，不同的阀芯对阀体沉割槽的遮盖情况不同，进而形成不同的控制功能。根据阀芯工作位置数目的多少，换向阀可以分为二位和三位。根据阀芯控制油路数的多少，则又可分为二通、三通、四通和五通区别。在船舶液压系统中常用的是三位四通电磁换向阀。“三位四通"可从字面作如下理解：“三位"针对阀芯来讲，阀芯可实现三个位置的变换。“四通"针对其机能来讲，指其可实现四个油路口间不同方式的贯通。

　　2、BURKERT电磁阀与膨胀阀之间一般都装有电磁阀。在单机单库场合，电磁阀的线圈往往同压缩机的电动机线路串联。当压缩机启动运行，电磁阀随即开启；压缩机停止工作时，电磁阀马上关闭，以免冷剂液体在停机时进入蒸发器，以防止压缩机再次启动时发生液击现象。在一机多库或多机多库场合，电磁阀受温度继电器控制。当温度下降至调定下，电磁阀关闭，停止冷剂，让库温回升；当温度上升到调定上，电磁阀开启，冷剂降温。