Электромагнитный клапан или как автоматически управлять потоком жидкости или газа.

Электромагнитный клапан — исполнительное устройство, используемое в автоматике для открытия/закрытия потоков газа или жидкости. Эти устройства — неотъемлемая часть систем тепло- и водо- снабжения, автоматического полива, систем управления уровнем жидкости в резервуаре и т.д.

Принцип работы

Электромагнитный клапан состоит из катушки с сердечником и запирающего механизма (клапана и мембраны). При подаче напряжения на катушку, в ней возникает магнитное поле, которое заставляет сердечник вместе с запирающим механизмом изменить своё состояние по отношению к исходному положению.

Рис. 1 Нормально закрытый (НЗ) клапан

При снятии напряжения питания клапан возвращается в исходное состояние за счёт механического действия пружины.

Нормально-открытый и нормально-закрытый электромагнитный клапан

В нормальном состоянии (когда управляющее напряжение на катушке отсутствует) клапан может быть открыт (нормально-открытый клапан) или закрыт (нормально-закрытый клапан).

В каких же случаях используют НЗ клапаны, а в каких НО? Всё зависит от того, какое состояние считается наиболее безопасным — состояние, в которое клапан должен вернуться при аварийном пропадании управляющего напряжения. Например, в системе защиты от протечек ЭМ клапан устанавливается в квартире на входном трубопроводе, чтобы перекрыть подачу воды в случае возникновения протечки. Если установить НО клапан в такую систему, то в случае пропадания электропитания в квартире клапан будет оставаться открытым и не спасёт от протечки. Поэтому в данном случае безопасным состоянием является «нормально закрытое».

Если с точки зрения безопасности оба состояния клапана являются равноценными, тогда берут клапан с таким нормальным состоянием, в котором устройство в процессе работы будет находиться дольше, чтобы снизить расходы электроэнергии.

Характеристики и выбор ЭМ клапана

Основными характеристики, на которые нужно обратить внимание при выборе клапана:

• Тип клапана: нормально-открытый или нормально-закрытый. Какой тип клапана выбрать подробно рассмотрено в предыдущем разделе.
• Присоединительные размеры: диаметр и тип резьбы.
• Габаритные размеры: клапан же должен уместиться там, куда его планируется установить.
• Максимальное давление (PN): Предельное давление среды, при котором может работать клапан. Выбирать его нужно с некоторым запасом относительно рабочего давления воды в вашей системе.
• Диапазон рабочего давления (ΔP). Верхний предел обычно совпадает с PN. Нижний предел тоже важен: если давление в системе не достигает нижнего предела, клапан может просто не открыться.
• Масса. Если клапан много весит, придётся продумать для него дополнительный крепёж, чтобы он не погнул трубопровод, на котором установлен.
• Тип управляющего напряжения: переменный или постоянный ток, рабочее напряжение катушки. Необходимо учитывать при проектировании системы управления клапаном.

Управление электромагнитным клапаном

Важной характеристикой ЭМ клапана является тип управляющего напряжения. В системах автоматики это чаще всего 220 В переменного тока или 24 В постоянного тока. Управляют клапаном с помощью дискретного ключа. Это может быть релейная схема автоматики, ручная кнопка или релейный выход контроллера.

На рисунке показано управление клапаном с катушкой на 220 В.  Схема управление катушкой рассчитанной на постоянный ток 5, 12, 24 В — идентична. Однако, в случае с постоянным током важнособлюдать полярность управляющего напряжения.

Применение электромагнитного клапана

В одной из наших статей мы рассказали об организации системы полива на дачном участке. При создании поливальной машины мы активно применяли различные типы электромагнитных клапанов.

Предлагаем Вам ознакомиться с этой статьёй.