浅谈电磁阀动作时间分析
电磁阀行程时间
电磁阀的行程时间取决于其类型和口径大小。
一般来说，直动式电磁阀的启闭时间在20-30毫秒。
而先导式电磁阀的启闭时间稍长，为35-100毫秒。
此外，电磁阀的口径越大，其启闭时间也会相应增长，最长可能达到10秒左右。
如果有特殊要求，可以通过加装放大器或调速器来实现更快的启闭速度。
请注意，这些数据仅供参考，具体的行程时间可能因电磁阀的制造商、型号、工作条件等因素而有所不同。
因此，在选择电磁阀时，建议参考制造商提供的技术规格和说明书，以确保满足应用需求。
费斯托电磁阀动作时间
费斯托电磁阀动作时间摘要：1.费斯托电磁阀概述2.费斯托电磁阀的动作时间3.费斯托电磁阀的优点4.费斯托电磁阀的应用领域5.结论正文：一、费斯托电磁阀概述费斯托电磁阀是一种利用电磁原理控制流体的开启和关闭的自动化基础元件。
它主要由电磁线圈和铁芯组成，当电磁线圈通电时，会产生磁场吸引铁芯，从而改变阀门的开启和关闭状态。
费斯托电磁阀广泛应用于工业自动化、流体控制等领域。
二、费斯托电磁阀的动作时间费斯托电磁阀的动作时间取决于电磁线圈的电流大小、电磁阀的结构和材料等因素。
一般来说，费斯托电磁阀的动作时间在毫秒级别，具有较快的开启和关闭速度。
此外，费斯托电磁阀还具有较高的控制精度，可以满足各种工况的要求。
三、费斯托电磁阀的优点1.结构简单：费斯托电磁阀的结构相对简单，主要由电磁线圈、铁芯和阀体组成，易于安装和维护。
2.控制精度高：费斯托电磁阀可以实现毫秒级别的动作时间，具有较高的控制精度。
3.适用范围广：费斯托电磁阀可以广泛应用于各种流体控制场合，如气动系统、液动系统等。
4.响应速度快：费斯托电磁阀的响应速度较快，可以实现快速开启和关闭，满足各种工况的要求。
四、费斯托电磁阀的应用领域费斯托电磁阀广泛应用于以下领域：1.工业自动化：费斯托电磁阀在工业自动化领域中发挥着重要作用，如生产线自动化、机器人控制等。
2.流体控制：费斯托电磁阀可以实现对流体的精确控制，如气动系统、液动系统等。
3.医疗设备：费斯托电磁阀在医疗设备中也有广泛应用，如呼吸机、麻醉机等。
4.农业灌溉：费斯托电磁阀可以用于农业灌溉系统，实现对灌溉水的自动控制。
五、结论费斯托电磁阀具有结构简单、控制精度高、适用范围广、响应速度快等优点，广泛应用于工业自动化、流体控制等领域。
一种提高电磁阀响应时间的改进设计
一种提高电磁阀响应时间的改进设计江澎;雷晓峰;李彦卿;仝继钢;王抓【摘要】为达到提高电磁阀响应时间的目的,经相关分析,在不改变电磁阀主体结构的基础上,更改线圈设计,采用双线增助互绕等方法将原有电磁阀响应时间50ms提高至10ms,满足了某飞行器快速响应时间的要求.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2015(053)002【总页数】3页(P42-44)【关键词】直流;电磁阀;响应时间;电感【作者】江澎;雷晓峰;李彦卿;仝继钢;王抓【作者单位】凯迈(洛阳)气源有限公司,河南洛阳471009;凯迈(洛阳)气源有限公司,河南洛阳471009;凯迈(洛阳)气源有限公司,河南洛阳471009;凯迈(洛阳)气源有限公司,河南洛阳471009;凯迈(洛阳)气源有限公司,河南洛阳471009【正文语种】中文【中图分类】TM72某定型高压气动电磁阀具有成熟的结构设计，能够满足某飞行器用电磁阀的外形尺寸、工作压力、流量和电压等各方面要求，但响应时间大于50ms，不能满足关于响应时间不大于20ms的新要求。
这就需要在原有产品基础上进行相关改进，以满足某飞行器用电磁阀的响应时间要求。
2.1 结构及工作原理如图1所示，电磁阀为直动式结构，线圈通电后在电磁阀内部产生磁场，动铁芯在电磁力作用下运动，实现开状态；断电后，电磁力消失，动铁芯在弹簧力作用下实现复位，实现关状态。
2.2 原有参数工作压力 35MPa；工作电压 27VDC；工作流量≥1300L/min；工作温度 -55～+70℃；响应时间 50ms。
电磁阀的响应时间实际上是指电磁阀所能达到的开关频率，即：t总=ton+toff目前电磁阀关闭响应时间toff由复位弹簧完成，为避免改变定型电磁阀流量参数，内部定型结构不进行更改，因此主要的设计改进方向在于如何提高电磁阀的开启响应时间ton。
开启响应时间ton的公式如下：ton=t1+t2t1—电磁延迟时间；t2—机械运动时间。
电磁阀阻尼力响应时间测试方法-概述说明以及解释
电磁阀阻尼力响应时间测试方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电磁阀作为一种重要的控制元件，在工业自动化领域中起着至关重要的作用。
而电磁阀的阻尼力是影响其性能稳定性的一个重要因素。
为了确保电磁阀的正常运行和长期稳定性，对其阻尼力响应时间进行准确测试是至关重要的。
本文将介绍电磁阀阻尼力响应时间测试方法的研究和应用。
首先我们将探讨电磁阀阻尼力在控制过程中的重要性，然后分析目前现有的测试方法存在的不足之处。
最后，我们将提出一种新的电磁阀阻尼力响应时间测试方法，以期为电磁阀性能评估和优化提供新的思路和方法。
1.2 文章结构本文共分为引言、正文和结论三部分。
引言部分介绍了文章的背景和目的，主要阐述了电磁阀阻尼力响应时间测试方法的重要性和意义。
正文部分主要包括电磁阀阻尼力的重要性、现有测试方法的不足以及提出的电磁阀阻尼力响应时间测试方法。
结论部分对前文进行总结和讨论，展望未来可能的研究方向和发展趋势。
内容1.3 目的：本文旨在提出一种有效的电磁阀阻尼力的响应时间测试方法，以解决现有测试方法存在的不足之处。
通过对电磁阀阻尼力响应时间进行准确测量和分析，可以更好地了解电磁阀在实际工作中的性能表现，为产品的优化设计提供依据。
同时，本文旨在促进电磁阀领域的研究和发展，为提高电磁阀的稳定性和可靠性提供技术支持。
通过本文提出的测试方法，可以为电磁阀制造商和研发人员提供参考，推动电磁阀技术的不断进步和创新。
2.正文"2.1 电磁阀阻尼力的重要性":电磁阀阻尼力是指在电磁阀关闭时，由于阀芯与阀座之间的液体阻力所产生的力。
这个阻尼力的大小直接影响着电磁阀的响应速度和稳定性。
在实际应用中，电磁阀作为控制元件，其阻尼力的大小将直接影响到系统的调节性能和控制效果。
首先，电磁阀的阻尼力影响了阀芯的关闭速度。
如果阻尼力过大，阀芯关闭的速度会变慢，导致系统响应时间延迟，影响系统的控制灵敏度和稳定性。
相反，如果阻尼力过小，阀芯关闭过快可能会导致系统的失控或震荡现象，影响系统的正常运行。
浅谈仪表电磁阀的应用及故障分析处理
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒｅ ｖｉ ｅ ｗ
Ｉ
ห้องสมุดไป่ตู้
浅 谈仪 表 电磁 阀 的应 用 及 故 障分 析 处 理
李 辉
（ 大庆石 化公 司水 气厂 ）
【 摘 要］ 高速电磁阀是分子筛纯化系统的关键部件 ， 其闭合时间的精确程度直接影响系统纯化空气的精度 。 以单 电控两位五通先导式电磁阀为研究对象 通过对磁路、 电路和阀芯动作组成的电磁阀机理模型对电磁阀闭合过程进行研究。 拜根据 日常维护经验对常见电磁阀故障进行分析和处理 。 ［ 关键 词］ 电磁 阀 分 子筛 纯化 系 统 故 障解 析 中图 分类 号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ７ ． ５ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ３ ７ —０ ４ ０ ７ —０ １
原理 简 单介绍 。
当有电流通过线圈的时候， 固定铁芯吸合动铁芯 ， 产生励磁的作用， 当线圈 失 电的时候 ， 弹簧 的弹力 推动滑 阀芯 ， 将其顶 回动铁 芯 ， 使 流体按 原来 的方 向流 动。 铁改变了滑阀芯的位置， 从而改变了流体的方向。 分子筛切换系统强制阀的 开关 就是通 过二 位五 通 电磁阀来 控制 的 ， 气流 分别供 至 强制 阙的活 塞两 端 ， 从 而来 控 制强 制阀 的启 闭 。 （ 见 图１ ） ３ ． 分子 筛工 艺流 程简介 及电磁 阀在控 制 在 整 套空分 装 置 中 ， 控制 难 点是 分 子
物都 会被分 子筛 吸附 ， 使得 空气 净化 。 经过 了这一段 时间吸 附 ， 分 子筛必须 进行 再生 ， 使分 子筛 中的水及 Ｃ ０ ２ 和碳 氢化 合物等 ， 如果想 投入 吸 附再次工 作经 过 要再 生后的 分子 筛吸 附器 ， 因此两组 分子 筛吸 附器 是需要 是交 替工作 的 帆 图
费斯托电磁阀动作时间
费斯托电磁阀动作时间
费斯托电磁阀是一种常用的自动化控制元件，广泛应用于各种工业领域。
电磁阀的分类主要有直动式电磁阀和先导式电磁阀。
其中，直动式电磁阀的结构简单，响应速度快；先导式电磁阀则具有更好的流量控制性能。
电磁阀的工作原理是利用电磁线圈产生磁场，吸引或推动阀门动作，从而实现气路的开启或关闭。
电磁阀动作时间是指电磁阀从接收到控制信号到完成阀门动作所需要的时间。
电磁阀动作时间受多种因素影响，包括电磁线圈的电流大小、电磁线圈的匝数、阀门的重量等。
电磁阀动作时间的测量方法主要有两种：一是使用示波器测量电磁阀动作过程中的电压和电流波形，从而计算出动作时间；二是使用特殊的电磁阀动作时间测试仪进行测量。
优化电磁阀动作时间可以提高工业自动化系统的响应速度和控制精度，从而提高生产效率。
优化电磁阀动作时间的措施主要包括：选择合适的电磁线圈电流大小、优化电磁线圈的设计、减轻阀门的重量等。
费斯托电磁阀动作时间在工业自动化领域和环保领域均有广泛应用。
例如，在工业自动化领域，电磁阀可以用于控制气缸的运动、液缸的上升和下降等；在环保领域，电磁阀可以用于控制各种阀门的开关，从而实现水处理、废气处理等功能。
总之，费斯托电磁阀动作时间对于工业自动化系统的运行效率和控制精度具有重要意义。
浅谈调节阀检查试验
浅谈调节阀检查试验1 前言调节阀是石油化工行业中应用最多的装置之一，它安装在工艺管道上，调节阀响应外部输入信号，并与其成比例的方式，使阀杆移动至对应位置，通过改变阀芯与阀座之间的间隙实现节流，改变流体通过的流通面积，达到控制流量的目的，从而控制系统的压力、温度和液位等。
根据国家标准《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002“仪表试验”中11.1.1规定“仪表在安装和使用前，应进行检查、校准和试验，确认符合设计文件要求以及产品技术文件所规定的技术性能”和11.1.8条“仪表校准和试验的条件、项目、方法应符合产品技术文件的规定和设计文件要求”。
调节阀性能的好坏直接关系到装置试车和生产能否正常进行，对调节阀的检验是检查其性能指标的重要手段。
有时因为参数模糊或标准不一，造成检定结论不同。
检验的程序和手段以及内容应该符合有关规范的规定，对规范中没有规定的项目也应视不同的阀门类型而扩展。
2 国内外规范标准对检查项目的比较随着引进装置和技术的加快，国内常用的一些技术参数与国外参数有时容易混乱。
在规范中，对调节阀的检验规定了检查项目，包括阀体压力试验、阀座密封试验、膜头(气缸)泄漏、行程和全行程时间等项目。
2.1 阀体压力试验阀体压力试验是检验阀体耐压，包括铸体本身是否有砂眼、机械连接部位是否严密以及有无变形是由专门的部门、专用的设备进行的，试验用的介质是洁净水，试验压力是工作压力的1.5倍，在规定时间内无泄漏为合格。
国内外常用阀门强度试验压力一览表2.2 阀座密封试验阀座密封试验是为了检查阀座和阀芯之间的严密性，调节阀的结构形式决定了其阀芯与阀座的密封等级，密封检查是在调节阀完全关闭的前提下，实际上是检查阀座的泄漏量：在规定的实验条件下，试验流体通过一个装配好的处于关闭状态下的阀门的数量，使用的介质根据实验的程序选定，一般使用洁净水，切断阀使用空气。
要清楚调节阀的泄漏计算方法，首先必须要明确流量系数这个概念，在国内和国外表示方法和定义的不同以及它们之间的关系。
2024年电磁阀原理及使用注意事项（2篇）
2024年电磁阀原理及使用注意事项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。
特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
2）分布直动式电磁阀：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。
特点：在零压差或真空、高压时亦能可x动作，但功率较大，要求必须水平安装。
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。
特点：流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但必须满足流体压差条件。
2.电磁阀从阀结构和材料上的不同与原理上的区别，分为六个分支小类：直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。
电磁阀在选型时的注意事项一：适用性管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。
流体的温度必须小于选用电磁阀的标定温度。
电磁阀允许液体粘度一般在20CST以下，大于20CST应注明。
工作压差，管路最高压差在小于0.04MPa时应选用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直动式和分步直动式；最低工作压差大于0.04MPa时可选用先导式（压差式）电磁阀；最高工作压差应小于电磁阀的最大标定压力；一般电磁阀都是单向工作，因此要注意是否有反压差，如有安装止回阀。
流体清洁度不高时应在电磁阀前安装过滤器，一般电磁阀对介质要求清洁度要好。
电磁阀工作机制解析
电磁阀工作机制解析
电磁阀是一种常用的控制装置，广泛应用于各种工业领域。
本
文将详细解析电磁阀的工作机制。
电磁阀的结构
电磁阀由电磁铁和阀体组成。
电磁铁通常由线圈、铁芯和阀芯
组成。
阀体上有进出口孔和阀座，通过控制阀芯的位置来控制流体
的通断。
电磁阀的工作原理
当电磁阀接通电源时，电磁铁中的线圈产生电磁力，吸引铁芯
向线圈方向移动。
阀芯随之移动，使得阀芯与阀座之间的密封断开，流体可以通过进出口孔流通。
当电磁阀断开电源时，电磁铁中的电磁力消失，铁芯受到弹簧
力的作用，回到初始位置。
阀芯也随之回到初始位置，与阀座之间
再次形成密封，阻止流体通过。
电磁阀的应用
电磁阀广泛应用于液压系统、气动系统和自动化控制系统中的流体控制。
例如，它可以用于控制液压缸的运动方向、调节气体的流量等。
总结
电磁阀是一种通过电磁力控制流体通断的装置。
它的工作原理简单明了，结构紧凑。
在各个工业领域中有着广泛的应用。
了解电磁阀的工作机制有助于我们更好地理解它的工作原理和应用场景。
如果您需要更加详细的信息或有其他问题，请随时告诉我。
电磁阀视在功率及动作响应时间测试方法的研究
液压气动与密封/2017年第03期doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2017.03.011收稿日期：2016-09-26作者简介：单军波（1973-），男，浙江奉化人，工程师，大专，主要从事气动产品的研发工作。
0引言电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。
用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。
作为工控设备中最基本的执行器或者控制器，电磁阀在工业领域、商业领域得到了最为广泛的应用，大到航天飞机、轮船、机床、生产线，小到家用咖啡机、热水器，都用到了各式各样的电磁阀。
1电磁阀的原理及性能指标1.1电磁阀的原理及分类电磁阀由电磁线圈和阀体两部分组成。
阀体里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管或者气管，腔中间是活塞。
在阀体的两侧或者单侧，是两块电磁铁及绕线组成的电磁线圈，电磁线圈通电后会产生电磁力吸引阀芯活塞杆朝向它运动，从而开启或关闭不同的排气孔，气体向不同的方向或者通路流动，形成气压控制回路。
因此控制电磁阀上电磁线圈的通断（加电断电），即可以实现对阀芯活塞杆的控制。
电磁阀的分类：（1）按照动作方式，分为直动式电磁阀和先导式电磁阀；（2）按照线圈种类，分为直流线圈电磁阀和交流线圈电磁阀；（3）按照控制方式，分为单电控（单线圈）和双电控（双线圈）；（4）按照通孔及作用原理，又可以分为两位两通、两位三通、两位五通等多种电磁阀。
1.2电磁阀的性能指标作为气压及液压控制系统里面最基本的执行和控制元件，电磁阀的性能直接关系到整个控制体系的稳定性及可靠性，因此在制造电磁阀和选择电磁阀的过程中，必须对电磁阀的关键性能指标进行细致的分析及研究。
1）阀基本规格指标包括阀的通径、工作压力、最高耐压、Cv 值等参数，这些参数基本上决定了该电磁阀使用的场合、流经介质、配管大小、工作环境等指标，是生产及选择电磁阀首要区分的指标，也是最基本的选型指标。
电磁阀动作响应时间测试方法探讨
·19·2021年5月（总第415期）第49卷Vol.49第5期No.5铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL计量工作MEASUREMENT WORK收稿日期：2020-07-08作者简介：王勇，工程师；尹青，助理研究员；赵东生，工程师；李小强，工程师1概述电磁阀通常由电磁线圈和阀体2部分组成。
在电空制动系统中，电磁阀利用电磁线圈通电激磁，产生电磁力，驱动阀芯开启或关闭，达到控制空气管路通、断的功能。
电磁阀动作响应时间是衡量电磁阀的重要性能指标之一。
电磁阀的分类见表1。
表1电磁阀的分类2电磁阀动作响应时间电磁阀动作响应主要受到以下因素影响：电磁阀尺寸（通径大小）、结构形式（直动式、先导式、截止式、滑柱式）、电压、功率、交流、直流、摩擦力、弹簧力等。
一般情况，尺寸小的电磁阀比尺寸大的电磁阀动作响应速度快；直动式电磁阀比先导式电磁阀动作响应速度快；交流电磁阀比直流电磁阀动作响应速度快。
TB/T 1392—2015《机车车辆电磁阀》没有对动作响应时间的截止时间作明确定义，标准中仅提到从线圈通电到动作到位的时间。
对于“到位”，不同人会有不同理解。
传统的机械式毫秒计已经不能满足测试电磁阀动作响应时间对准确度的需求。
电磁阀动作响应时间测试方法探讨王勇1，尹青2，赵东生1，李小强3（1.中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所，北京100081；2.中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所，北京100081；3.常州恒鼎轨道科技有限公司，江苏常州213025）摘要：为满足测试电磁阀动作响应时间对准确度的需求，依据TB/T 1392—2015《机车车辆电磁阀》中关于电磁阀动作响应时间的描述，细化电磁阀动作响应时间定义，设计一种借助压力传感器测量电磁阀动作响应时间的测试装置。
阐述测试装置的组成及量值溯源，将测试装置应用于二位三通电磁阀动作响应时间的测试试验中，通过与其他实验室测试结果比较发现，该测试装置能够满足电磁阀动作响应时间测试的准确度要求。
费斯托电磁阀动作时间
费斯托电磁阀动作时间1. 介绍费斯托电磁阀费斯托电磁阀是一种常用于控制流体介质的设备，它通过电磁力的作用来控制阀门的开关。
费斯托电磁阀由电磁铁和阀体组成，当电磁铁通电时，产生的磁场会使阀体的活塞移动，从而改变阀门的开启状态。
费斯托电磁阀广泛应用于工业自动化控制系统中，例如液压系统、气动系统、供水系统等。
它具有结构简单、可靠性高、动作迅速等特点，因此在各个领域都得到了广泛的应用。
2. 费斯托电磁阀动作时间的定义费斯托电磁阀动作时间是指电磁阀从接收到控制信号开始，到阀门完全开启或关闭所经过的时间。
它是衡量电磁阀性能的重要指标之一，直接影响到系统的响应速度和控制精度。
费斯托电磁阀动作时间主要由以下几个因素决定：2.1 电磁铁响应时间电磁铁响应时间是指电磁铁接收到控制信号后，产生足够的电磁力使阀体开始运动所需要的时间。
它受到电磁铁的结构、线圈参数、控制电压等因素的影响。
2.2 阀体运动时间阀体运动时间是指阀体从开始运动到完全开启或关闭所需的时间。
它受到阀体结构、密封件摩擦力、介质压力等因素的影响。
2.3 介质流动时间介质流动时间是指介质从阀门完全开启或关闭后，流过阀门所需的时间。
它受到介质流速、管道直径、管道长度等因素的影响。
3. 影响费斯托电磁阀动作时间的因素费斯托电磁阀动作时间受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：3.1 电磁铁参数电磁铁的线圈参数包括线圈电阻、电感和电容等。
线圈电阻越小，电流通过线圈的时间越短，电磁铁响应时间越快。
线圈电感越大，电磁铁产生的磁场越强，电磁铁响应时间越短。
电容的作用是稳定电源电压，对动作时间影响较小。
3.2 控制电压控制电压的大小直接影响到电磁铁的响应时间。
一般来说，控制电压越高，电磁铁响应时间越短。
但是要注意，过高的电压可能会导致电磁铁过热，影响其寿命。
3.3 阀体结构阀体结构的设计和加工精度对动作时间有很大的影响。
合理的结构设计和高精度的加工能够减小阀体的运动阻力，提高阀体的运动速度，从而缩短动作时间。
电磁阀的开关时间有哪些影响因素
电磁阀的开关时间有哪些影响因素在现代工业自动化控制领域，电磁阀扮演着至关重要的角色。
它通过控制流体的通断，实现了各种复杂系统的精确运行。
而电磁阀的开关时间，直接影响着整个系统的性能和效率。
那么，究竟有哪些因素会对电磁阀的开关时间产生影响呢？首先，电磁阀的结构设计是影响其开关时间的重要因素之一。
阀芯的形状和尺寸会对开关时间产生显著影响。
阀芯较细且长度较短时，其运动的阻力相对较小，能够更快地响应电磁力的作用，从而缩短开关时间。
相反，如果阀芯较粗且长，运动时受到的流体阻力较大，就会导致开关时间延长。
电磁线圈的参数也不容忽视。
线圈的匝数、线径以及电阻等都会影响磁场的产生和强度。
匝数越多、线径越大，电阻越小，线圈产生的电磁力就越强，能够更迅速地驱动阀芯运动，进而加快开关速度。
此外，阀体内的流道设计也会影响开关时间。
流道的直径、形状以及表面粗糙度等都会改变流体的流动特性。
如果流道设计合理，流体流动顺畅，阻力小，阀芯在运动过程中受到的阻碍就会减小，从而缩短开关时间。
其次，工作介质的性质同样会对电磁阀的开关时间产生影响。
介质的粘度是一个关键因素。
高粘度的介质在流动时阻力较大，会减缓阀芯的运动速度，导致开关时间延长。
例如，在处理粘稠的油脂或高粘度的液体时，电磁阀的开关时间往往会比处理低粘度的水或气体时要长。
介质的压力也会对开关时间造成影响。
较高的介质压力会对阀芯产生更大的作用力，使其更难以迅速移动，从而增加开关时间。
相反，较低的介质压力下，阀芯运动相对容易，开关时间会相应缩短。
介质的温度也不能被忽视。
温度的变化会导致介质的物理性质发生改变，例如粘度和密度的变化。
高温可能会使某些介质的粘度降低，从而有利于阀芯的运动，缩短开关时间；而低温则可能使介质变得更加粘稠，增加开关时间。
再者，驱动电路的特性也是影响电磁阀开关时间的重要因素。
驱动电压的大小直接关系到电磁力的强弱。
较高的驱动电压能够产生更强的电磁力，加快阀芯的运动速度，从而缩短开关时间。
阀门的响应时间
阀门的响应时间阀门响应时间是通过一个称为T63的参数来测量的。
T63是从输入信号改变开始起到输出达到63%的相应改变时测量所得到的时间。
它包括阀门组件的时滞时间(一个静态时间)和阀门组件的动态时间。
这个动态时间是对于执行机构从一旦开始移动至达到63%的点所需要的时间的一种度量。
死区，不管是源自阀体和执行机构里的摩擦力，还是来自定位器的，都能在很大程度上影响阀门组件的时滞时间。
重要的是使得时滞时间尽可能地小。
总的来说，时滞时间应该不超过阀门总体响应时间的三分之一。
然而，时滞时间与过程时间常数之间的相对关系是关键的。
如果阀门组件置于一个过程时间常数接近时滞时间的快速回路里，时滞时间会严重地影响回路的性能。
在这些快速回路里，关键是要选择时滞时间尽可能小的控制设备。
从回路整定的角度看，时滞时间在阀门的两个行程动作方向保持相对恒定也是很重要的。
有些阀门组件结构在一个行程动作方向比在另一个有3至5倍长的时滞时间。
这种特性典型地是由定位器设计的不对称特性引起的。
它会严重地限制把回路整定到最佳总体性能的能力。
一旦时滞时间已经过去，且阀门开始响应，阀门响应时间的剩余部分来自阀门组件的动态时间。
这个动态时间主要是由定位器和执行机构组合的动态特性决定的。
这两个部件必须很好地匹配以减少阀门的总的响应时间。
例如，在一个气动阀门组件里，定位器必须有一个高动态增益以减小阀门组件的动态时间。
这个动态增益主要由定位器里的动力放大器提供。
换言之，定位器放大器或滑阀能够越快地提供大量的压缩空气给执行机构，阀门的响应时间也将越快。
然而，这种高动态增益动力放大器对时滞时间有很小的影响，除非它有一些故意设计在其中的死区以减少静态耗气量。
当然，执行机构的设计对动态时间有很大的影响。
例如，需要充填的执行机构气室的容积越大，阀门的晌应时间就越慢。
首先，可能看起来解决方案应该是把执行机构容积减至最小，并把定位器的动态动力增益提高至最大，但是事实并非如此简单。
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图 3 直流电压施加在线圈后励磁电流变化规律
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作为电路四要素之一的金属导体有多种形 式和结构 ,如作为低压布线用的聚氯乙烯铜芯、 铝芯绝缘电线、铜、铝汇流排 ,在热继电器、断路 器中作过载保护用的热双金元件 ,在断路器中 作傍热式双金属元件的发热源的高电阻或低电 阻发热材料以及断路器等导电用的软联结、联 结板、动、静触杆等都是。 当线路一旦发生严重 的短路事故 ,在极大的由短路电流产生的焦尔
一、线圈匝数 N对动作时间 t 的影响
线圈匝数不仅影响稳态电磁力大小 ,而且 影响暂态电磁力增长速度。 只有当电磁力增长 到弹簧的初始反力时 ,动铁心才有开始运动的 可能性。因此 ,线圈匝数对每一阶段时间都有显 著影响 ,尤其是对预动时间影响最大。
图 1 线圈匝数
匝数影响之实质在于电感量。匝数多 ,电感 量 L大 ,电磁吸力大 ,动铁芯可获 得大的加速 度。 但另一方面 ,过渡过程时间常数也大 ,电流 响应慢 ,磁势增长慢。可见 ,线圈匝数太多、太少 都不利于电磁阀的快速动作。因此 ,必存在一个
式中 L— 一级电磁阀全行程 (空载行程与负
载行程之和 )
l— 磁路平均长度 I— 线圈稳态电流
F— 弹簧起始反力
μ— 磁性材料起始磁导率
s— 磁路截面积
值得特别指出的是 ,两线圈并联时的动作
时间 ,仅是匝数相同的单线圈电磁阀动作时间
的 80% 左右。 这是因为前者电感量较小 ,电流
响应快。 因此 ,动作时间较短。
二、电磁铁材料对动作时 间的影响
理论计算和实验结果都证明 ,磁性材料磁 导率高 ,饱和磁通密度大 ,电阻率高 ,动作时间 短。 因为磁导率和饱和磁密高 ,主磁通大 ; 而电 阻率高 ,涡流小 ,去磁作用小 ,也使主磁通大 ,电 磁力大 ,动作时间短。 然而 ,磁导率、电阻率、饱 和磁密三者都大的材料很少。例如 ,坡明德合金 ( perm endur )的起始磁导率虽然只有坡莫合金 ( permanoy )的 15% ,但前者的电阻率和饱和磁 密分别是后者的 3～ 4倍。理论计算和实验结果 都证明 ,用坡明德合金或坡莫合金制成的电磁 阀 ,其动作时间之比为 1∶ 1. 4。因此 ,快速电磁 阀选用坡明德合金为磁路材料为宜 ,而普通电 磁阀 ,选用硅钢片为宜。
t2: 动铁芯运动时间 ,即从动铁芯开始运动 至阀门全打开 (或全关闭 )所经历的时间。 它又
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可分成空程及非空 程 (有载 )两阶段的时间 t2′ 及 t2″。
t2′: 空载行程时间 ,从动铁芯开始运动至刚 开始打开 (或关闭 )阀门的时间。 它决定于动铁 芯的质量、空程距离、电磁力、弹簧反力、液 (气 ) 压阻力等因素。
由于电磁阀的动作时间与各种因素的关系 是一种非线性 ,而且是时变的关系 ,即使忽略了 许多次要因素 ,其计算公式还是非常复杂的、近 似的。
因此 ,电磁阀的运动过程分为两个阶段 ,第 一阶段称为预动 (或触动 )阶段 ,设其时间为 t1; 第二个阶段称为运行阶段 ,设其时间为 t2。
t1: 动铁芯预动时间 ,即从线圈得电至动铁 芯刚开始起动这一阶段时间。 这段时间是由于 电与磁的惯性 ,即由电磁暂态现象引起的滞后 时间 ,这时间决定于电磁铁的结构、材料、线圈 电压、电抗的大小和波形及弹簧反力之大小。
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使动作时间最短的 ( tP )最合适匝数 N P。 直接求 N P、 tP的公式很冗长。可先求出最优电感量 LP ,
然后根据磁路的材料和结构尺寸 ,求出最优匝
数 NP。 如公式 ( 1)、 ( 2)。
LP =
4FL I2
( 1)
NP =
lLP _s
( 2)
属导体允许的∫i2dt 是多少 ,如何计算? 产生赤 热、变形和熔断时的∫i2dt 又是多少? 本文将就
这几个问题作一次探讨。
1.金属导体的∫i2dt 的计算式
低压系统中使用最多的是聚氯乙烯铜芯绝
缘电线。 根据室内布线规程的规定: 允许的工 作温度 ,连续通电为 60℃ ,短时为 100℃ ,短路
时为 150℃。计算短路时是以温度为 150℃为标
t2″: 有载时间 ,从阀门刚开始打开 (或关闭 ) 到完全关闭 (或打开 )所经历的时间。 它决定于 电磁力、弹簧反力、液 (气 )压阻力、阀塞反力、动 铁芯质量、有载行程等因素。
设计电磁阀 ,尤其在设计快速电磁阀时 ,必 须正 确 地、 全 面 地考 虑 各 个因 素 对 动作 时 间 的 影响。
电磁阀种类繁多 ,但在液 (气 )压机构中 ,几 乎都是采用装甲螺管式的电磁阀。 无论什么样 的电磁阀 ,都是利用电磁铁的吸力来打开或关 闭阀口 (门 )的。
电 磁阀的 动作 时间 受到 电、 磁、机 三大 因素 之影响。 因此 ,缩短动作时间 ,无非是增加电磁 力 ,减小各种机械阻力 ,减少电与磁的过渡过程 时间等三大措施。 因此 ,在设计电磁阀时 ,必须 深刻了解影响其动作时间的各种因素及其相互 制约关系。
三、漏磁对动作时间的影 响
漏磁分散了主磁通 ,减少主磁通产生的电 磁吸力 ,动作时间增加。 因此 ,应当尽可能减小 线圈与衬套之间 以及动铁芯与线圈之间的间 隙。
四、电源电压高低对动作时间的影响
电源电压高低对动作时间 (尤其是对预动 时间及空程运动时 间 )有很大影响 , 如图 2所 示。电源电压高 ,电磁力大 ,加速度大 ,但当电压 大于 300V 后 ,由于磁路饱和 ,磁通的增加逐渐 缓慢 ,即电磁力的增加逐渐缓慢 ,因此动作时间 不再随电源电压增加而明显减小。可见 ,电源电 压不必过高。
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浅谈电磁阀动作时间分析
河北理工学院 郑长鉴
电磁阀是液体或气体流量控制阀中常用的 一种。 是机床、高压开关、煤矿自动化和其它设 备中的液 (气 )压机构的重要零件。 它的动作时 间决定着整个液 (气 )压机构动作的快慢。 尤其 在现代高压开关设备中 ,要求其液 (气 )压机构 的动作速度比机床液 (气 )压机构的动作速度快 几倍至十几倍。因此 ,分析与设计一个具有最短 动作时间的快速电磁阀 ,对于进一步提高液 (气 )压机构的性能具有重要意义。
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优点是动作时间短 ,节能。 缺点为线路复杂 ,目 前尚未批量生产。
六、介质对动作时间的影响
电磁阀阀芯在气体中运动的时间仅为在液 体中运动时间的 70% 左右。
七、其它因素对动作时间的影响
其它 因素 还有磁 路长 度、 磁路 截面 积等 。磁 路短些 ,截面积大些 ,动作时间就稍短些 ,但影 响不很大。
直流励磁工作可靠 ,在过载或阀芯卡住时 不易烧毁 ,噪音小 ,冲击力小 ,寿命长 ,但存在起 动力小 ,动作时间长 ,还需直流电源等缺点。
2. 交流励磁 与直流励磁相比 ,它的起动力较大 ,运动速 度也快 ,无须直流电源或脉冲电源。但具有噪声 大 ,冲击力大 ,过载时或阀芯卡住时容易烧毁线 圈 ,可靠性差的不足。 3. 脉冲电流励磁 脉冲电流励磁又可分为多种不同的脉冲序 列 ,而值得推荐的脉冲电流励磁有预励法及虚 励法两种 ,具体线路与参数可参考文献 [ 1]。 其
参 考 文 献 1 T akshi Ka jima. Dev elo pme nt o f a Hig h Speed So lenoid Va lue Inv estiga tio n o f the Energ izing Cir cuits. IEEE T ra nsactio ns on Industral Electr onics, 1993. 8, N o4 P428 2 章宏 甲等 .金属 切削机 床液压 传动 (修 订本 ) . 江苏科技出版社 , 1985
准的。各种热双金属片 (材料 )、发热元件规定了
线性温度范围和最高使用温度范围 ,这也是计
算允许的∫i2dt 的重要因素和基础。 一般发生极
限短路电流时 ,要求保护电器 (如断路器或熔断
器 ,能在低于 0. 2s内自动切断电路 (实际的全
理论计算和实验结果都证明 ,稳态电流大 , 磁势大 ,电磁力大 ,加速度大 ,从 t1 到 t2 的时间 短 ,但当 I> 20A后 ,由于 线圈电阻小 ,时间常 数大 ,电磁暂态过程时间长 ,因此动作时间不再 明显缩短。
图2
五、励磁电流种类对动作时间的影响
1.直流励磁 首先值得指出 ,直流电压加在线圈上后 ,线 圈中的电流既非立刻达到稳态值 I, 并非按指 数规律上升到稳态值 I,而是按图 3所示的规律 变化的。 当预动时间 t1 刚结束 ,即当衔铁刚起 动时 ,线圈电流并未达到稳态值 I。 由于动铁芯 在线圈内运动 ,线圈必然产生自感电动势 ,它随 着动铁芯之加速而增大 , 因此暂态电流 i 不但 不继续上升 ,反面下降 ,当 t= t2 时 ,铁芯运动停 止 ,不再产生自感电动势 ,电流又以新的指数规 律增长直至达到稳定值。
热∫i2dt 中 ,电线以及各种金属导体是否经受得
住? 会不会造成赤热变形乃至烧损熔化? 这是 选择布线用导体和设计断路器、热继电器时的 重要环节 (热继电器虽然无法分断短路电流 ,但 必须承受与 SC PD(短路电流保护装置 )匹配时 的 “ C”级— 即允许略有烧损 ,但不影响其特性
的短路电流 ,由此便提出一个问题 ,就是各种金