电磁阀是否允许长时间连续运行?

电器工程 电磁阀
2022-02-01 16:51:47

我有一堆 A4F010-06-BS-DC24V 电磁继电器。

我可以像某些继电器一样在连续的占空比上使用它们,还是它们一次只能用于特定的持续时间?

我担心烧坏电磁线圈。

原始数据表似乎是日语。在此处输入图像描述

我还有一个问题可能稍微偏离主题。我尝试卸下由两个螺钉固定的螺线管连接部分。除了两个螺丝孔,我能看到的只有 3 个小孔。我认为这些电磁阀实际上有一些“阀门”,在激活时会在磁场下打开。当我注意到螺线管内部只有 3 个孔以及它是如何控制的时,我感到非常惊讶。当我尝试连接到 24V DC 时,除了咔嗒声之外,我没有看到任何可见的移动。你知道它是如何工作的吗?

带有红色圆圈的部分显示了我所说的 2 或 3 个小孔。 螺线管图像横截面

4个回答

这看起来与CDK 4F0/1/2/3系列电磁阀相同。

在此处输入图像描述

数据表中列出的线圈没有占空比限制。他们不被连续评级是非常不寻常的。请注意,它们是螺线管 - 先导操作而不是直接螺线管,因此它们的功率非常低 - 根据数据表,为 1.8 W。通电一个小时后,您应该能够将手放在线圈上。

启动电流和保持电流

请注意,交流型号的启动电流高于保持电流。这是因为线圈的电感随着螺线管被拉入线圈而增加。更高的电感意味着更高的阻抗和更低的电流。由于在初始接通上升时间后直流不受电感的影响,因此启动电流和保持电流仅由线圈电阻决定。

由于上述交流供电的螺线管(和继电器/接触器)与直流相比具有内置的节能优势。然而,广泛采用 24 V 作为标准工业控制系统电源电压意味着我们要忍受功率损失。


直流电磁阀功率降低技巧

只是因为它出现在评论中......

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

图 1. 直流继电器或螺线管的省电电路。最初通过其自身的常闭 (NC) 触点将全电压施加到线圈,但当它通电时,直接连接断开,降压电阻馈电接管。


试运行

我还有一个问题可能稍微偏离主题。我尝试卸下由两个螺钉固定的螺线管连接部分。除了两个螺丝孔,我能看到的只有 3 个小孔。我认为这些电磁阀实际上有一些“阀门”,在激活时会在磁场下打开。当我注意到螺线管内部只有 3 个孔以及它是如何控制的时,我感到非常惊讶。当我尝试连接到 24V DC 时,除了咔嗒声之外,我没有看到任何可见的移动。你知道它是如何工作的吗?

在此处输入图像描述

图 2. 5/2 电磁阀动画。资料来源:ZDSPB.com

解释

在此处输入图像描述

图 3. 用下面的文字注释以供参考。

该阀有五个端口 (1) 至 (5) 和两个位置(左和右)。因此,5/2 阀门。

  • 当电磁阀关闭时,压力在 (1) 处施加,在 (2) 处施加压力,在 (3) 处施加压力。
  • (4) 和 (5) 是排气口。有两个使阀芯 (11) 设计非常简单。
  • (6) 是螺线管。这会移动致动器 (7)。请注意,与直接移动阀芯 (11) 并且必须克服密封阻力等的直接作用螺线管相比,它很小并且需要低功率来移动它。
  • 当先导器关闭时,来自 (1) 的主空气通过 (8) 进入 (10) 以驱动阀芯向右 - 正常位置。输出 (3) 将通电,而输出 (2) 在 (5) 处排气。
  • 当电磁阀通电时,先导执行器 (7) 向右移动以关闭通向 (10) 的空气,并将阀芯 (11) 的左侧在 (13) 处排放到排气 (4) 中。(12) 处的主压力然后将阀芯 (11) 向左移动,端口 (2) 通电,端口 (3) 在 (4) 处排气。
  • 请注意,虽然通电空气压力施加到阀芯的两端,但 (10) 处的表面积大于 (12) 处的表面积,因此阀芯向右移动。

所有这些都可以回答您的问题:阀门中主块和先导部分之间的分割可能与动画略有不同。最有可能的三个孔是:

  • 先导阀 (8) 的主气源。
  • 飞行员本身,推动阀芯 (10)。
  • 先导排气 (13)。

请注意,这些阀门有许多巧妙的变化。有些人可能只使用 (12) 处的弹簧而没有先导空气辅助。在某些情况下,螺线管会移动一个微小的软橡胶膜片以允许空气进入 (10)。


在此处输入图像描述

图 4. 先导阀的底面。

(1) 和 (2) 将先导阀压力供应并驱动到阀芯。我们怎么知道?因为 (3) 没有密封垫圈,唯一泄漏的地方是排气口,所以 (3) 必须是图 3 中的排气口 (13)。

这真的取决于模型。

有些可能有激活电流和保持电流。后一种类型最初需要以更多的能量激活以执行“移动”,然后以较小的力保持在那里。该信息将在规格表中。然而,如果这个螺线管需要这样的处理,我会感到惊讶。这样的事情通常由简单的机械开关和继电器控制。

如果您没有可读的表格但有设备本身,您可以在满载情况下对其进行测试,看看它是否变热。

顺便说一句:保持电流单元的一个普遍问题是电源中断会导致物体脱落,即使驱动器仍然在低电流模式下激活,该单元也不会返回到激活位置。根据您的应用程序,这可能是也可能不是问题。

大多数将被评为连续工作,有些可能仅被评为间歇工作。它会在数据表上告诉你。

限制因素将是线圈的温升,而不是阀体。您可以通过在冷时测量线圈的电阻来轻松估计线圈温度,然后在热时再次测量。铜的温度系数约为 0.4%/C,或 10% 上升 25C。我很乐意将线圈运行到 50C 上升,或者线圈电阻非常可测量的 20%。

像继电器一样,我希望电磁阀能够保持低于其吸合电流。如果您发现它在连续使用时确实变得太热,那么您可以试验一下,看看它会保持在什么较低的电流下,然后在高于该值的电压下运行它,而不是一直在 24v 下运行。

许多螺线管将能够承受一定程度的瞬时电流和较低水平的电流。此外,在大多数应用中,必须馈入伸出的螺线管以将其拉入到位的电流量将大于馈入缩回的螺线管以保持它的电流量。

将这两个因素放在一起,从螺线管中获得最大性能的方法通常是最初用高电流驱动它,然后切换到较低的电流(通过降低电压,或快速循环打开和关闭电压源足以使螺线管电流不会上下太多)。

出于某种目的(例如打开阀门)使用螺线管的组件通常只需要一定量的力,并且可以使用可以无限期维持相关电流水平的螺线管。如果能源效率是一个问题,那么用高初始电流驱动此类组件可能是可行的,但一旦它们缩回就降低电流。实际可行的组件通常会在激活电流之外指定保持电流。一个小小的警告是,一些组件包括一个高电流激活线圈和一个低电流保持线圈,并使用位置感应触点在它们之间自动切换。这种组件通常应该用稳定的非调制电压驱动。