Соленоидный электромагнитный клапан: характеристика запирающих устройств

Виды и сфера применения

Область применения соленоидного клапана не ограничивается хозяйственно-бытовой деятельностью. Наряду с централизованным отоплением и водоснабжением квартир и домов запорное оборудование можно увидеть в различных технологических системах, где они работают за счет срабатывания датчиков и таймеров.

Широко используется в следующих системах:

• мелиорация (полив) газонов, садово-огородных участков, оранжерей — в таких клапанах плунжер находится в нормально закрытом положении и открывается при срабатывании таймера, запрограммированного на определенный временной интервал полива;
• общественные туалеты, душевые, автомойки, моечные системы в сфере автосервиса — аналогичный принцип работы клапана, основанный на периодическом срабатывании таймера, открывающего поток воды;
• отопительные системы — используются как защитные устройства, предотвращающие технологические потери при порыве труб, а также восполняющие объем воды в системе при ее испарении;
• в промышленности — устройства служат своего рода дозаторами для подачи жидкости для смешивания различных материалов и сырья.

Основной задачей соленоидного клапана является равномерное и дозированное распределение и подача воды. Это обеспечивает точный контроль расхода и позволяет предотвратить потери основных ресурсов предприятия.

Другая цель использования клапана — регулирование основных гидравлических параметров трубопровода. Например, в системах отопления и горячего водоснабжения соленоид устанавливается для точного контроля движения и подачи воды.

Для этого устройство подключается к датчикам, запрограммированным на определенное давление или температуру. При наполнении системы водой температура труб и радиаторов естественно повышается до критической отметки, что может быть чревато аварией. Для предотвращения нежелательной ситуации клапан срабатывает, перекрывая приток горячей воды до тех пор, пока температура в систем не выровняется.

По видам можно классифицировать соленоидные клапаны на несколько категорий:

• по принципу действия — нормально открытые, нормально закрытые и бистабильные;
• по типу работы — одноходовые, двухходовые, трехходовые;
• по виду соленоида — постоянного и переменного тока;
• по типу соединения — резьбовые и фланцевые;
• по способу работу механизма — прямого и пилотного действия.

Рекомендуем ознакомиться: Виды водопроводных задвижек и особенности их ремонта

Нормально закрытые клапаны устанавливаются таким образом, что плунжер находится в состоянии “закрыто”. При возникновении электромагнитного поля он открывается, позволяя воде двигаться по трубам. Такие устройства можно увидеть в системах полива газонов, садов, оранжерей.

Нормально открытые клапаны в ждущем режиме находятся в положении “открыто” и не препятствуют току воды. Как только возникает напряжение на индукционной катушке, плунжер перекрывает воду. Такие устройства обычно устанавливаются в системах отопления, водоснабжения, канализации.

Одноходовые клапаны — простые устройства, работающие либо на перекрытие, либо пропуск рабочей среды по трубам. Двухходовые модели могут использоваться для предотвращения обратного тока рабочей среды. Трехходовые устройства — самые сложные по конструкции — используются для смешения потоков воды разных температур, например, при подключении системы “теплый пол” к централизованному отоплению.

Пример маркировки регулирующих клапанов

Маркировка выпускаемых регулирующих клапанов выполняется согласно ГОСТ Р 52720-2007 и таблицам фигур, в которых представлены данные об обозначениях по типу арматуры и ее конструктивным нюансам. Кроме того, в нормативной документации указаны материал, используемый для производства корпуса и уплотняющих элементов.

Пример расшифровки для 25с947нж:

• первые две цифры обозначают тип арматуры: 25 — регулирующий клапан;
• буква указывает материал корпуса: с — изготовлен из углеродистой стали;
• при наличии трех цифр первая обозначает тип привода, а две следующих номер модели: 947 — модель 47 с электрическим приводом;
• последние буквы указывают материал уплотнителей: нж — уплотнительные поверхности клапана наплавлены сталью, устойчивой к коррозии.

Регулирующий клапан 25с947нж

Если арматура для регулирования давления и расхода среды производится без направленных или вставных уплотнительных колец, то на ее корпусе или затворе это отражается в виде двух букв — «бк». В случае наличия покрытия на внутренних поверхностях клапанов оно указывается согласно последней таблице фигур.

Компания «Авангард» — главный поставщик клапанов для регулировки давления и других параметров рабочей среды на территории России. Мы предлагаем регулирующие клапаны, которые отличаются приемлемой ценой и соответствуют требованиям ГОСТ.

Назначение электромагнитного клапана

Клапан электромагнитный для полива нужен всегда, даже если нет системы орошения. Он применяется вместе с таймером, включающим его в нужное время. Особенно он нужен для заполнения накопительного бака. При подаче воды по расписанию таймер открывает клапан, и бак наполняется. Целесообразно при этом одновременно поливать участок. Все это делается в отсутствие хозяина. Ему остается только полить труднодоступные места.

Основное назначение клапана – подавать воду в систему полива в заданное время. Для этого подходит устройство на 1 дюйм, пропускающее 50-100 л/мин при давлении до 10 атм. Его также можно применять на коротких участках полива, поскольку встроенный регулятор позволяет настроить необходимый местный расход. Он подходит для полива с распылением и капельного, когда напор в системе слабый.

Один или несколько клапанов устанавливаются на дренажную подушку из щебенки и закрываются коробом. Это можно делать в любом удобном месте.

Электромагнитные клапаны

Электромагнитные соленоидные клапаны предназначены для управления потоками жидкостей и газов с максимальной вязкостью 37 мм2/сек, совместимых с материалами, используемыми для изготовления клапана и уплотнениями.

Электромагнитный клапан состоит из следующих основных элементов: корпуса (из латуни, нерж. стали или пластика) и соленоида (электромагнита), оснащенного сердечником, соединенного с диафрагмой.

Существуют две основные модификации электромагнитных клапанов:

— электромагнитные клапаны прямого действия — в которых, стержень катушки соленоида напрямую механически воздействует на диафрагму, перекрывающую поток жидкости или газа. Такие клапана могут работать даже при отсутствии давления в линии жидкости или газа, на которую они устанавливаются.

— электромагнитные клапана непрямого действия (пилотные электромагнитные клапана) — в которых стержень катушки соленоида управляет открытием / закрытием пилотного канала небольшого сечения в корпусе клапана. А, через этот канал уже осуществляется гидравлическое воздействие на диафрагму, перекрывающую поток жидкости или газа. Для этого гидравлического воздействия требуется определенное минимальное давление на входе в клапан.

Принцип действия электромагнитных клапанов прост. Электричество подается на контакты электромагнитной катушки — в результате чего сердечник «втягивается» в соленоид, за счет возникновения электромагнитного поля, открывая или закрывая поток основной жидкости (в электромагнитных калапанах прямого действия) или пилотный управляющий канал (в электромагнитных клапанах непрямого действия).

В нормально закрытых электромагнитных клапан — без подачи напряжения на катушку соленоида поток жидкости или газа неперекрыт; после подачи напряжения — поток открывается.

В нормально открытых электромагнитных клапанах — без подачи напряжения на катушку соленоида поток жидкости или газа открыт;после подачи напряжения на катушку соленоида — поток перекрывается.

Соленоидные катушки электромагнитных клапанов предназначены для непрерывной работы под напряжением (ED 100%) и имеют класс изоляции F (макс. +155С). Катушки имеют водонепроницаемыое стекловолоконное покрытие (класс защиты (IP65) и снабжены 3-х контактным разъемом согласно ISO 4400, 6952.

Стандартное напряжение питания: 24, 220-230В (+10% — 15%) переменного тока (частота 50-60 Гц); 12, 24 В постоянного тока.

 Kv — коэффициент пропускной способности клапана, равный потоку воды через клапан (в м3/час) при перепаде давления через клапана 1 бар и темпереатуре воды 5 — 40С.

Пилотные диафрагменные электромагнитные клапаны серии YCD .

Материал гидравлической части – латунь.

Материал уплатнений — NBR.

Модификации – нормально открытый и нормально закрытый клапаны.

Номинальная мощность — 24ВА, 220 Вт, 50 Гц; 18 Вт, 24В, пост. ток.

Пилотная диафрагма, малое напряжение.

Падение давления — 0,3 — 16 бар.

Макс. рабочее давление — 16 бар.

Температурный диапазон: -10 +90 С.

Тип	Размер портов (трубная резьба G)	Ду, мм	Cv, м3/ч
Нормально закрытые клапана серии YCD11
YCD 1112	3/8?	13	4,5
YCD 1115	1/2 »	13	4,5
YCD 1120	3/4 »	20	9,3
YCD 1125	1?	25	12
YCD 1132	1 1/4?	35	24
YCD 1140	1 1/2 »	40	29
YCD 1150	2?	50	48
Нормально открытые клапана серии YCD12
YCD 1212	3/8?	13	4,5
YCD 1215	1/2 »	13	4,5
YCD 1220	3/4 »	13	9,3
YCD 1225	1?	13	12
YCD 1232	1 1/4?	13	24
YCD 1240	1 1/2 »	13	29
YCD 1150	2?	13	48

Электромагнитные клапаны прямого действия серии 2W.

Материал гидравлической части – латунь.

Материал уплатнений — NBR.

Модификации – нормально открытый и нормально закрытый клапаны.

Номинальная мощность — 24ВА, 220 Вт, 50 Гц; 18 Вт, 24В, пост. ток.

Диафрагма прямого действия.

Падение давления — 0 — 10 бар.

Макс. рабочее давление — 10 бар.

Температурный диапазон: -10 +90 С.

Тип	Размер портов (трубная резьба G)	Ду, мм	Cv, м3/ч
Нормально закрытые клапана серии 2W 31
2W 3115	1/2 »	15	4,5
2W 3120	3/4 »	20	9,3
2W 3125	1?	25	12
Нормально открытые клапана серии 2W 12
2W 1215	1/2 »	15	4,5
2W 1220	3/4 »	20	9,3
2W 1225	1?	25	12

Аксессуары к электромагнитным клапанам:

— Коннектор с 3-х ходовым контактным разъемом DIN 43650A;

— Катушка соленоида для серии YCD 11, A.C. 24, 220В 50Гц, D.C. 12, 24В (артикул — S21B);

— Катушка соленоида для серии YCD 12, A.C. 24, 220В 50Гц, D.C. 12, 24В (артикул — S21BТ).

Электромагнитный клапан для полива своими руками

Электрические клапаны имеют высокую цену, но можно найти более дешевые решения. Самым доступным здесь является клапан от вышедшей из строя стиральной машины. Его устройство следующее:

• пластиковый корпус;
• мембрана из резины;
• электромагнит с сердечником;
• пружина;
• сетчатый фильтр;
• прокладка.

Механизм имеет высокую чувствительность к грязи и может легко выйти из строя. Он защищен сетчатым фильтром, но для садовой системы целесообразно на входе клапана поставить еще один, поскольку собственный будет быстро забиваться.

Электромагнитный клапан является нормально закрытым, т. е. в отключенном состоянии он перекрывает воду. При включении сердечник втягивается, поднимая резиновую мембрану, и пропускает воду.

Для удаления загрязненной жидкости стиралки применяется сливной клапан, устроенный аналогично. Принцип действия у него тот же самый и его можно успешно применять для полива.

Электромагнитные клапаны стиральных машин имеют следующие характеристики:

• напряжение питания — 220 В;
• мощность — 8 Вт;
• давление воды — до 10 атм;
• диаметр заливного шланга — 3/4 » ;
• расход жидкости — 10 л/мин.

О разновидностях изделий

Классификация изделий проводится по нескольким параметрам.

Исходя из положения запорного элемента в отсутствие напряжения на катушке различают:

• Нормально открытые, или НО. Проход для жидкости или газа открыт, а при подаче напряжения- он закрывается.
• Нормально закрытые, или НЗ. Проход для среды перекрыт, а при подаче напряжения он открывается.

Некоторые модели выпускаются универсальными, а нормально положение запорного элемента настраивается при установке и подключению к управляющей сети. Такие переключаемые устройства называют бистабильными.

В зависимости от рабочей среды запорную арматуру выпускают для:

• Воздуха.
• Воды.
• Пара.
• Активных сред.
• Горюче-смазочных материалов.

Приборы для работы в радиоактивных средах отличаются специальным подбором материалов с повышенной радиационной стойкостью. Вакуумный электромагнитный клапан должен обеспечивать особо высокую герметичность

Исходя из характеристик внешней среды, исполнение прибора может быть:

• Обычное
• Для влажных помещений.
• Термостойкие (для высоких температур).
• Морозостойкие (для экстремально низких температур).
• Взрывозащищенное. Такие устройства не должны искрить при включении либо выключении. Для этого в них применяются специальные конструктивные решения и материалы.

По типу питающего напряжения катушки делятся на

• Переменного тока, высокого напряжения. Развивают большие усилия, используются на магистральных трубопроводах высокого давления и больших диаметров.
• Постоянного тока, низкого напряжения. Применяются на трубах небольшого сечения и низкого напора.

Есть отдельный класс электромагнитных отсечных клапанов высокого давления. Их называют отсечными. Они предназначены для моментального перекрытия трубопроводов или герметизации емкостей в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций.

И, наконец, по типу функционирования клапаны делятся на

• Одноходовые. Такой затвор имеет только входящий патрубок. Обычно они нормально закрытые и открывают путь водяному или воздушному потоку во внешнюю среду. Используются в качестве предохранительных.
• Двухходовые. Самый распространенный вид, имеют входящий и выходящий патрубки и монтируется в разрыве трубопровода. Применяются для управления потоком в одном из контуров трубопроводной системы.
• Трехходовые. Могут иметь один входной и два выходных патрубка либо два входных и один выходной.

Трехходовые клапаны первого типа применяются для перенаправления потоков из одного контура в другой (например, в системе отопления). Это позволяет поддерживать температуру рабочей среды постоянной без изменения параметров работы источника тепла. Устройства второго типа используются для смешения двух потоков, имеющих разную температуру. Характерным примером служит однорычажный шаровой смеситель на кухне или в ванной.

Это интересно: Сильфонная подводка для воды как надёжный способ подключения — разбираемся в сути

Возможные неисправности и как их устранить

Стоит заметить, что качественный монтаж и соблюдение всех правил эксплуатации, указанных заводом-изготовителем, позволяют обеспечить надежную и длительную работу устройства.

Но бывают случаи, когда клапан выходит из строя гораздо раньше:

• Разгерметизация клапана – скорей всего внутрь устройства попали мелкие механические частицы. Рекомендуем демонтировать и разобрать прибор, а затем установить вместе с дополнительным фильтром.
• Индукционная катушка может выйти из строя при неправильно подаваемой мощности напряжения, превышением температуры и ли давления внутри газопровода. Кроме того, возможно попадание влаги на катушку, что приведет к короткому замыканию. Во всех случаях рекомендуется демонтировать устройства и заменить катушку.
• Неполное открытие или закрытие клапана может быть связано с загрязнением деталей внутри, дефектом мембраны или на соленоиде остается напряжение.

В любом случае ремонт устройства может проводить только квалифицированный сотрудник специализированной организации с допуском к работам.

ВАЖНО!

Электромагнитный газовый клапан не выполняет роль газового крана, поэтому между газовой магистралью и клапаном необходимо установить газовый кран. Если вы планируете не пользоваться газом длительное время, например зимний период, перекрытие подачи газа осуществляйте с помощью газового крана, а не клапана.

Эксплуатационные особенности клапанов для воды

При условии правильной установки, а также при соблюдении всех требований в процессе эксплуатации электромагнитный клапан способен эффективно служить на протяжении длительного срока, стабилизируя уровень водяного давления внутри трубопровода. Соленоид позволяет продлить срок службы труб за счет равномерного распределения нагрузок.

Основные признаки и причины сбоев в работе электроклапанов на воде:

1. Отсутствие электропитания – чаще всего возникает, когда повреждается кабель пульта управления.
2. Клапан не срабатывает – если выходит из строя пружина, устройство не сможет нормально функционировать и реагировать на изменение напряжения.
3. Отсутствие характерного щелчка при включении – причиной тому может стать сгоревший соленоид.

Самой частой причиной поломки клапана является засор. Поэтому при возникновении любых нарушений в работе устройства в первую очередь следует проверить отверстие, где могут скапливаться твердые частицы.

Классификация клапанов: что такое соленоид, основные виды механизмов

Соленоидные вентили – это запорные и регулирующие устройства, которые используются для включения и отключения системы, внутри которой движется жидкость или газ. Они позволяют контролировать работу коммуникаций дистанционно. В конструкции этих устройств присутствуют электрические магниты, именуемые соленоидами. Этим и объясняется их название.

Электромагнитные клапаны — это запорные устройства, которые применяются для включения и отключения системы

Электромагнитный клапан имеет практически такое же строение, что и стандартный вариант запорного устройства. Отличие заключается лишь в том, что срабатывание механизма происходит, когда на катушку соленоидного клапана поступает электрический заряд. Для его открытия и закрытия не требуется прилагать физические усилия.

В промышленности с помощью таких клапанов контролируется процесс транспортировки различных сред и жидкостей, а также регулируется сила тока. Кроме этого, они широко применяются в быту.

Соленоидный электромагнитный клапан: классификация устройств

Существует несколько разновидностей соленоидных запорных устройств. Эти приборы классифицируются по разным признакам:

• типу конструкции;
• материалу, из которого изготовлена корпусная часть;
• виду уплотнителя;
• положению запора внутри, когда система находится в обесточенном состоянии;
• способу подключения.

Каждая разновидность прибора рассчитана на работу в различных условиях, при определенном давлении и температуре. Устройства разного типа контролируют свою среду. Различают водяные клапаны, газовые, воздушные, паровые. Существуют устройства, регулирующие работу систем, внутри которых перемещаются нефть, бензин и другие виды топлива.

Соленоидный электромагнитный клапан классифицируется по типу конструкции, способу подключения, положению запора

По способу подключения электромагнитные приборы бывают муфтовыми, фланцевыми и штуцерными. Их размер варьируется в пределах 6-150 DN, что позволяет подобрать запорный механизм для любого трубопровода. Для изготовления корпусной части приборов производители используют нержавеющую сталь, чугун, латунь, а также различные виды пластика, обладающие повышенным запасом прочности.

Перекрытие жидкости клапаном осуществляется благодаря мембране, установленной внутри него. А также в этом процессе принимает участие уплотнитель, который изготавливается из эластичных полимеров:

• этилен-пропиленового эластомера;
• фторэластомера;
• бутадиен-нитрильного каучука.

По типу подключения электромагнитные клапаны бывают муфтовыми, штуцерными и фланцевыми

Изделия из фторэластомера способны выдерживать высокие температуры, а также контакт с бензином и маслами. Каучуковые уплотнители имеют промышленное назначение, поскольку проявляют стойкость к воздействию нефтепродуктов. В электрических клапанах для воды используются изделия из этилен-пропиленового эластомера. Они могут контактировать с кислотами, солями и щелочами, которые присутствуют в составе жидкости.

Классификация электроклапанов для воды по принципу функционирования

Функциональные возможности запорных устройств зависят от внутреннего строения, количества патрубков и отверстий. По принципу действия электромагнитные клапаны делятся:

• на одноходовые;
• двухходовые;
• трехходовые.

Одноходовые изделия подключаются к трубопроводной системе посредством одного патрубка. Эти устройства выполняют защитную функцию. Если в системе повышается уровень давления, они просто выпускают лишнюю воду или пар. В соленоидных клапанах 2/2 (двухходовых) имеется два отверстия – входное и выходное.

Трехходовые устройства подключаются к трубам с помощью трех патрубков. Они имеют два входных отверстия и перенаправляют носитель из одного трубопровода в другой. Такие приборы обычно устанавливаются в системах отопления. Функциональные возможности соленоидных электромагнитных клапанов (220В) с тремя патрубками позволяют смешивать рабочую среду путем перегонки теплового носителя между двумя контурами. В результате происходит изменение температуры воды в системе. При этом трубопровод продолжает работать в том же режиме.

Перекрытие движения жидкости осуществляется с помощью мембраны, установленной внутри клапана

По принципу работы соленоидные клапаны бывают прямыми и непрямыми. В устройствах прямого действия сердечник перемещается исключительно под влиянием электромагнита. Непрямые клапаны реагируют еще и на давление рабочей среды.

Правила установки и эксплуатации

Благодаря указаниям производителя на корпусе устройства установка соленоидного клапана максимально простая. Человеку с навыками работы с инженерным оборудованием будет легко установить клапан на участке трубопровода. Ключевые рекомендации по установке устройства:

расположить клапан нужно строго в соответствии со стрелками на корпусе устройства, указывающими направление тока воды;
на подающем участке трубы перед самим клапаном рекомендуется установить грязевой фильтр для улавливания частиц (они не должны попадать в устройство клапана, т.к

от них устройство быстро выходит из строя);
подключение устройства к источнику питания происходит только после установки его в трубопровод и проверки герметичности соединения;
важно следить, чтобы на устройство не было весовой нагрузки труб;
при установке на открытом воздухе необходимо изолировать устройство или выбирать модель соответствующего уровня IP.. В остальном установка клапана по принципу не отличается от других видов запорной арматуры

Например, при использовании устройства с резьбовым соединением необходимо сделать резьбу на трубе при помощи специального инструмента. Непосредственно перед установкой трубу нужно подготовить — зачистить от загрязнений и заусенцев, обезжирить с помощью растворителей

В остальном установка клапана по принципу не отличается от других видов запорной арматуры. Например, при использовании устройства с резьбовым соединением необходимо сделать резьбу на трубе при помощи специального инструмента. Непосредственно перед установкой трубу нужно подготовить — зачистить от загрязнений и заусенцев, обезжирить с помощью растворителей.

Помимо обычных ручных вентилей в магазине также можно увидеть соленоидный электромагнитный клапан автоматического действия. Он позволяет не только управлять током жидкостей и газов в трубопроводах на расстоянии, но и автоматизировать этот процесс.

Такие устройства различаются по внутренней конструкции и назначению. Однако принцип работы у всех них одинаков – закрытие/открытие крана происходит за счет срабатывания электромагнита.

В этой статье рассмотрим, зачем нужен такой клапан и как он работает. Также поговорим об основных разновидностях соленоидных электроклапанов.

Назначение и применение электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан выполняет роль регулирующего и запорного устройства в дистанционном управлении транспортировкой потоков жидкостей, воздуха, газа и других носителей. При этом процесс его использования может быть как ручным, так и полностью автоматизированным.

Наибольшую популярность получил соленоидный клапан Esbe, имеющий в качестве основного устройства соленоидный вентиль. Клапан соленоид состоит из электрических магнитов, которые в народе еще называют соленоидами. По своему устройству электромагнитный клапан напоминает обыкновенный запорный, но в данном случае управление положением рабочего органа происходит без применения физических усилий. Катушка принимает на себя электрическое напряжение, тем самым приводя в работу соленоидный вентиль и всю систему.

Электромагнитный клапан работает как в сложных технологических процессах на производстве, или же в коммунальных предприятиях, так и в быту. Используя такое устройство, мы можем самостоятельно регулировать объемы подачи воздуха или жидкости в конкретный момент времени. Вакуумный клапан же может работать в системах разреженного воздуха.

В зависимости от условий, где применяется электромагнитный клапан, корпус может изготавливаться обычный и взрывозащищенный. Такое устройство используется преимущественно на точках нефте- и газодобычи, а также на автомобильных заправках и складах топлива.

Водяные клапаны применяются для автоматизации систем очистки воды. Кроме этого, электромагнитный водопроводный клапан нашел свое применение в поддержании уровня воды в водных резервуарах.

Устройство клапана

Основные конструктивные элементы электромагнитного клапана это:

• корпус;
• крышка;
• мембрана (или же поршень);
• пружина;
• плунжер;
• шток;
• электрическая катушка, которую еще называют соленоид.

Схема устройства клапана

Корпус и крышка могут быть изготовлены из металлических материалов (латунь, чугун, нержавеющая сталь), либо же из полимерных (полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен, нейлон и др.). Для создания плунжеров и штоков используют специальные магнитные материалы. Катушки необходимо прятать под пылезащищенный и герметичный корпус, дабы исключить внешнее воздействие на тонкую работу соленоида. Обмотка катушек выполняется эмалированным проводом, который сделан из электротехнической меди.

К трубопроводу устройство подсоединяется резьбовым или фланцевым способом. Чтобы подключить клапан к электросети применяют штекер. Для изготовления уплотнений и прокладок используют термостойкую резину, каучук и силикон.

В комплектации с изделием поставляют приводы с примерным рабочим напряжением 220В. Отдельными компаниями выполняются заказы на поставку приводов с напряжением 12В и 24В. Привод комплектуется встроенной схемой форсированного управления СФУ.

Принцип работы электромагнитных систем

Электромагнитная катушка индуктивности работает во всех известных напряжениях переменного и постоянного тока (220В АС, 24 AC, 24 DC, 5 DC и др.). Соленоиды помещают в специальные корпуса, защищенные от воды. За счет низкого потребления энергии, особенно для небольших электромагнитных систем, возможно управление с помощью полупроводниковых схем.

Чем меньше воздушный зазор между стопором и электромагнитным сердечником, тем сильнее возрастает напряженность магнитного поля, вне зависимости от вида и величины подаваемого напряжения. Электромагнитные системы с переменным током имеют куда большую величину штока и силу магнитного поля, чем системы с постоянным током.

Когда подается напряжение и воздушный зазор имеет максимальную протяженность, системы переменного тока, потребляя большое количество энергии, поднимают шток и зазор закрывается. Благодаря этому увеличивается мощность выходного потока и создается перепад давления. Если же подается постоянный ток, то увеличение скорости потока происходит довольно медленно, до тех пор, пока значение напряжения не станет фиксированным. По этой причине клапаны могут регулировать системы только низкого давления, за исключением тех, что оснащены небольшими проходными отверстиями.

Иначе говоря, в статическом положении, при условии, что катушка обесточена и устройство находится в закрытом/открытом положении (в зависимости от типа), поршень находится в герметичном соединении с седлом клапана. При подаче напряжения, катушка передает импульс на привод и шток открывается. Это возможно потому, что катушка формирует магнитное поле, которое в свою очередь воздействует на плунжер и втягивается в него.

Общее устройство и принцип действия электромагнитных клапанов

Все электромагнитные клапаны, независимо от типа и назначения, имеют принципиально одинаковую конструкцию, и в них есть несколько основных компонентов:

— Электромагнит (соленоид) с якорем той или иной конструкции; — Управляющий/запорный элемент (или элементы), соединенные с якорем электромагнита; — Полости и каналы для потоков рабочей среды, соединенные со штуцерами или патрубками на корпусе; — Корпус.

Также клапан может нести на себе различные вспомогательные элементы — устройства для регулировки натяжения пружин или хода управляющего устройства, сливные штуцеры, рукоятки для ручного управления потоками рабочей среды, выключатели для управления другими устройствами в зависимости от состояния клапана, фильтры и т.д.

Клапаны делятся на три группы по типу и конструкции управляющего элемента:

— Золотниковые — управляющий элемент выполнен в виде золотника, который может распределять потоки рабочей среды по каналам; — Мембранные — управляющий элемент выполнен в виде эластичной мембраны; — Поршневые — управляющий элемент выполнен в виде поршня, прилегающего к седлу.

При этом в клапане может быть один, два или более управляющих элементов, соединенных с одним якорем электромагнита.

Принцип работы электромагнитного клапана очень прост. Рассмотрим работу наиболее простого двухходового мембранного нормально закрытого клапана, используемого в системах подачи топлива. Когда клапан обесточен, якорь под действием пружины прижат к мембране, которая перекрывает канал и предотвращает поступление жидкости дальше по системе. При подаче тока на электромагнит в его обмотке возникает магнитное поле, за счет чего якорь втягивается внутрь — в этот момент мембрана, которая больше не прижимается якорем, под действием давления рабочей среды поднимается и открывает канал. При последующем снятии тока с электромагнита якорь под действием пружины вернется в первоначальное положение, прижмет мембрану и перекроет канал.

Двухходовые клапаны работают аналогичным образом, однако в них вместо мембраны используются либо золотники, либо управляющие элементы поршневого типа. Для примера рассмотрим конструкцию и работу клапана ЭПХХ карбюраторных автомобилей. При обесточенном электромагните якорь под действием пружины поднят вверх, и запорным элементом закрывает верхний штуцер, соединяя боковой и нижний (атмосферный) штуцеры — в этом случае на пневмоклапан ЭПХХ подается атмосферное давление, он закрыт и система холостого хода карбюратора не работает. При подаче тока на электромагнит якорь втягивается, преодолевая усилие пружины, закрывает нижний штуцер, одновременно открывая верхний, который связан с впускной трубой двигателя (где наблюдается пониженное давление) — в этом случае на пневмоклапан ЭПХХ подается разрежение, он открывается и включает в работу систему холостого хода.

Электромагнитные клапаны очень надежны и неприхотливы в работе, они обладают значительным ресурсом (до нескольких сотен тысяч срабатываний), и, как правило, не требуют специального обслуживания. Однако при возникновении неисправности любой клапан необходимо как можно скорее заменить — только в этом случае будут обеспечиваться необходимые эксплуатационные характеристики и безопасность транспортного средства.

Еще в этом разделе