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電磁閥構成原理與檢測

發布時間:2021/12/17

電磁閥是一種流體控制器件,通常應用于自動控制電路中,由控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(閥門)兩部分構成,它實際上是用較小的電流、電壓的電信號去控制流體管路通斷的一種“自動開關”。由于電磁閥具有成本低、體積小、開關速度快、接線簡單、功耗低、性價比高、經濟實用等顯著特點而被普遍運用于自控領域的各個環節。

一、電磁閥的構成與分類

1.電磁閥的構成

電磁閥的閥體部分被封閉在密封管內,由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成。電磁閥的電磁部件由固定鐵芯、動鐵芯、線圈等部件組成,電磁線圈被直接安裝在閥體上。這樣閥體部分和電磁部分就構成一個簡潔、緊湊的組件。

2.電磁閥的分類

(1)按被控制管路內的介質及使用工況分類

電磁閥按被控制管路內的介質及使用工況可分為液用電磁閥、氣用電磁閥、蒸汽電磁閥、燃氣電磁閥、油用電磁閥、消防專用電磁閥、制冷電磁閥、防腐電磁閥、高溫電磁閥、高壓電磁閥、無壓差電磁閥、超低溫電磁閥(深冷電磁閥)、真空電磁閥等多種。

(2)按線圈的驅動方式分類

電磁閥按線圈的驅動方式可分為先導式、直動式、復合式、反沖式、自保持式、脈沖式、雙穩態等多種。

(3)按閥門工作方式分類

電磁閥根據閥門的工作方式分為常閉型和常開型兩種。常閉型指線圈沒通電時閥門是關閉的,常開型指線圈沒通電時閥門是打開的。

(4)按內部結構分類

電磁閥按內部結構可分為二位二通閥、二位三通閥、二位四通閥、二位五通閥等多種。其中,二位二通電磁閥有一個進氣(液)孔、一個出氣(液)孔,液體二位三通電磁閥有一個進液孔、兩個出液孔(一個常開、一個常閉),氣用二位三通電磁閥有一個進氣孔、一個出氣孔、一個排氣孔,油用(液壓)二位三通電磁閥有一個進油孔、一個出油孔、一個回油孔。

(5)按使用材質分類

電磁閥電磁閥的使用材質可分為鑄鐵體(灰鑄鐵、球墨鑄鐵)、銅體(鑄銅、鍛銅)、鑄鋼體、全不銹鋼體(304、316)、非金屬材料(ABS、聚四氟乙烯)多種。

(6)按管道中介質的壓力分類

電磁閥按管道中介質的壓力可分為真空型(0.1~0MPa)、低壓型(0~0.8MPa)、中壓型(1.0~2.5MPa)、高壓型(4.0~6.4MPa)、超高壓型(10~21MPa)多種。

(7)按介質溫度分類

電磁閥按介質溫度可分為常溫型(5~80℃)、中溫型(100~150℃)、高溫型(150~220℃)、超高溫型(250~450℃)、低溫型(40~0℃)、超低溫型(196℃)多種。

(8)按工作電壓分類

電磁閥按工作電壓可分為交流電壓型和直流電壓型兩種。而交流電壓型根據供電電壓高低又分為 AC 24V、AC 110V、AC 220V 和 AC 380V 等多種。直流電壓型根據供電電壓高低又分為 DC 6V、DC 12V、DC 24V 等多種。目前,常用的是 AC 220V 和 DC 24V兩種。

(9)按防護等級分類

電磁閥按防護等級可分為防爆型、防水型、戶外型等多種。

二、二位二通電磁閥

二位二通電磁閥主要應用在洗衣機、淋浴器、飲水機等產品內,洗衣機常用的二位二通電磁閥的實物外形如下圖所示。

1.進水電磁閥

(1)工作原理

如下圖所示,進水電磁閥的線圈不通電時,不能產生磁場,于是鐵芯在小彈簧推力和自身重量的作用下下壓,使橡膠塞堵住泄壓孔,此時,從進水孔流入的自來水經加壓針孔進入控制腔,使控制腔內的水壓逐漸增大,將閥盤和橡膠膜緊壓在出水管的管口上,關閉閥門。

因此,這種電磁閥要求自來水的水壓不能低于3×104Pa,否則可能會導致閥門密封不嚴,引起漏水。為線圈通電,使其產生磁場后,線圈克服小彈簧推力和鐵芯的自身重量,將鐵芯吸起,橡膠塞隨之上移,泄壓孔被打開,此時,控制腔內的水通過泄壓孔流入出水管,使控制腔內的水壓逐漸減小,閥盤和橡膠膜在水壓的作用下上移,打開閥門。這樣,通過進水口流入的自來水就可以經過出水管流入洗衣機的水桶,實現注水功能。

(2)檢測

下面以海爾波輪全自動洗衣機的進水電磁閥為例介紹進水電磁閥的檢測,如下圖所示。將數字型萬用表置于“20k”電阻擋,兩個表筆接在線圈的引腳上,測得的阻值為4.68kΩ;若阻值為無窮大,說明線圈開路;如阻值過小,說明線圈短路。另外,為進水電磁閥的線圈通電、斷電,若不能聽到閥芯吸合、釋放時所發出的“咔嗒”聲音,則說明該電磁閥的線圈損壞或閥芯未工作。

提示:不同的進水電磁閥的線圈阻值有所不同,但阻值多為3.5~5kΩ。

2.排水電磁閥

(1)工作原理

如下圖所示,排水電磁閥的線圈不通電時,不能產生磁場,銜鐵在導套內的外彈簧推力作用下向右移動,使橡膠閥被緊壓在閥座上,閥門關閉。為線圈通電,使其產生磁場后,線圈吸引銜鐵左移,通過拉桿向左拉動內彈簧,將外彈簧壓縮后使橡膠閥左移,打開閥門,將桶內的水排出。

(2)檢測

下面以全自動洗衣機的排水電磁閥(脫水電磁閥)為例介紹排水電磁閥的檢測方法,如圖所示。

為脫水電磁閥的線圈通電、斷電,若不能聽到閥芯吸合、釋放所發出“咔嗒”的聲音,則說明該電磁閥的線圈損壞或閥芯未工作。維修時,也可以測量線圈的阻值判斷線圈是否正常。參見上圖,將數字萬用表置于電阻/電壓自動擋,兩個表筆接在線圈的引腳上,測得的阻值為91.9Ω;若阻值過大或為無窮大,說明線圈開路;如阻值過小,說明線圈短路。

提示:不同的排水電磁閥的線圈阻值有所不同,維修時要加以區別。

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