Jak funguje solenoidový ventil? Cívka, plunžr, clona a vysvětlení problémů

Většina zpětných volání solenoidových ventilů začíná symptomem spíše než teorií. Procházka v chladničce trvá celou noc a nikdy nedosáhne nastavené hodnoty. Tepelné čerpadlo reverzuje ve špatný okamžik. Stroj na výrobu ledu po vypnutí zaplaví výparník. Technik pak cívku stáhne, šroubovákem stiskne píst a zjistí, že se ventil stále volně pohybuje rukou. Když k tomu dojde, chyba je elektrická nebo systémová, nikoli mechanická. Znalost toho, co má cívka, plunžr a hrdlo dělat a v jakém pořadí, změní dlouhé diagnostické volání na krátké.

Jak funguje solenoidový ventil: Krátká odpověď

Solenoidový ventil je elektricky ovládané uzavírací zařízení. Proud prochází měděným vinutím, vinutí vytváří magnetické pole a toto pole táhne pohyblivý železný plunžr proti vratné pružině. Píst nese těsnění, které se buď zvedne od malého otvoru zvaného ústí, aby umožnilo průtok, nebo na něj tlačí, aby zastavilo průtok. Přerušte proud a pružina vrátí těsnění do klidové polohy. Každá další část ventilu slouží k podpoře tohoto jediného pohybu: vedení pístu, utěsnění dráhy tekutiny a vedení toku přes správné porty.

Uvnitř ventilu: Tři sestavy, které dělají práci

Solenoidový ventil vypadá jako tělo s malým válečkem přišroubovaným nahoře, ale chová se jako tři samostatné sestavy naskládané dohromady. Každý z nich selže svým vlastním způsobem a symptom obvykle ukazuje na viníky.

Pracovní sekvence, krok za krokem

1. V klidu vratná pružina drží těsnění proti otvoru. V normálně uzavřeném ventilu to znamená žádný průtok, dokonce i při plném tlaku v potrubí sedícím na vstupním portu. Toto je bezpečný stav pro většinu chladicích a palivových aplikací.
2. Regulátor přivádí napětí na svorky cívky, obvykle přes relé, termostat nebo odmrazovací desku.
3. Proud procházející vinutím vytvoří magnetické pole uvnitř vodicí trubice během desítek milisekund.
4. Magnetická síla na píst stoupá, dokud nepřekročí sílu pružiny plus tlak kapaliny držící těsnění uzavřené, a píst se zvedne.
5. Těsnění se pohybuje mimo otvor. Kapalina nebo plyn nyní prochází ze vstupního portu do výstupního portu a průtok je nastaven průměrem otvoru a tlakovým rozdílem na ventilu.
6. Po odpojení napájení se pole zhroutí, pružina zatlačí píst zpět dolů a těsnění opět uzavře otvor.

Proč se cívka zahřívá: Náběh, přídržný proud a pracovní cyklus

Když je píst stále usazený, má magnetický obvod velkou vzduchovou mezeru, takže potřebuje silné pole, aby píst vtáhl dovnitř. To je fáze náběhu a odebírá několiknásobek jmenovitého proudu na zlomek sekundy. Jakmile je plunžr vtažen, vzduchová mezera se uzavře a stejná přídržná síla může být zachována s mnohem menším proudem. Cívka dimenzovaná na 10 wattů může odebírat ekvivalent 40 voltů v ampérech v okamžiku zapnutí. To vysvětluje chybu, která mate mnoho techniků: cívka může měřit správný odpor a přesto se přehřívá, protože plunžr, který nikdy zcela nedosedne, udržuje ventil zaseknutý v náběhovém stavu a vaří vinutí. Vysvětluje také hodnocení pracovního cyklu. Ventil, který musí zůstat otevřený několik hodin, potřebuje cívku navrženou pro nepřetržitý provoz, zatímco některé konstrukce s krátkými impulsy jsou určeny pouze pro přerušované použití.

Normálně zavřené, normálně otevřené a vícecestné provedení

Normálně zavřeno

Průtok je blokován bez připojeného napájení. Toto je běžná volba pro provoz na kapalném potrubí, protože výpadek napájení zastaví průtok a nezaplaví spodní stranu systému.

Normálně otevřené

Průtok protéká bez připojeného napájení a zastaví se, když je cívka pod napětím. Tyto ventily se používají tam, kde chladicí voda nebo odvzdušňovací potrubí musí zůstat otevřené, když je řídicí okruh mrtvý.

Dvě cesty a tři cesty

Dvoucestný ventil má vstup a výstup a jednoduše otevírá nebo zavírá jednu cestu. Třícestný ventil má tři porty a může přesměrovat tok z jednoho portu do druhého, což vyhovuje ovládání láhve, přepínání vzorků a některá uspořádání obtoku horkého plynu. Na konfiguraci portu záleží stejně jako na napětí cívky, protože třícestný ventil instalovaný jako dvoucestný ventil uniká v jedné poloze bez ohledu na to, jak dobře je zapojen.

Co určuje, zda ventil funguje ve vašem okruhu

• Velikost otvoru a koeficient průtoku: jedna velikost tělesa je obvykle nabízena s několika průměry otvoru a průtok s průměrem strmě stoupá.
• Minimální tlakový rozdíl: pilotně ovládané ventily potřebují k otevření tlakový rozdíl na ventilu. Pod touto hodnotou zůstanou zavřené, i když je cívka pod napětím.
• Maximální tlakový rozdíl: nad ním se ventil nemusí spolehlivě otevřít nebo se nemusí zavřít proti průtoku.
• Směr proudění: většina konstrukcí těsní proti proudění, takže obrácená instalace při zavření prosakuje kolem sedla.
• Materiál těsnění: směsi chladiva, oleje a glykolu vyžadují každý jiný elastomer a nabobtnalé těsnění táhne na vodicí trubici.
• Napětí cívky, frekvence a pracovní cyklus: cívka 24 V DC, cívka 110 V AC a cívka 220 V AC nejsou zaměnitelné a verze AC závisí na frekvenci napájení.

Přizpůsobení ventilu práci v chlazení

V chlazení je elektromagnetickým ventilem obvykle solenoid vedení kapaliny. Při cyklu odčerpávání termostat otevře ventil při zvýšení teploty, kompresor stáhne spodní stranu dolů na nastavení odčerpávání a spínač nízkého tlaku zastaví kompresor. Pokud ventil prosakuje za své sedlo, spodní strana nikdy nezůstane dole, kompresor se zkrátí a stroj běží celou noc na nízkotlaký regulátor.

Přímo působící ventily vyhovují malým systémům, kde je dostupný tlakový rozdíl malý, zatímco pilotně ovládané ventily zvládají větší velikosti potrubí, kde by přímo působící cívka byla příliš velká a příliš teplá. I zde záleží na výběru chladiva: design, který dobře funguje na R134a, může vyžadovat jiný otvor a těsnicí směs na R32 nebo na CO2 systémech provozovaných při mnohem vyšších tlacích.

Solenoidový ventil typu EVR pro chladicí a klimatizační systémy Kompaktní elektromagnetický ventil s děleným designem s mosazným tělem a modrou cívkou, k dispozici přímo nebo servopohon pro vedení kapaliny, sání a horkého plynu. Zobrazit produkt →

Rodiny ventilů jsou obvykle postaveny na stejném pracovním principu a poté jsou škálovány podle velikosti portu, otvoru a stylu připojení, takže specifikace, která vyhovuje jedné velikosti linky, má často přímý ekvivalent jedné velikosti nahoru nebo dolů.

Chladicí solenoidový ventil DSF pro klimatizaci a chladírenské skladování Kompaktní solenoidový ventil s mosazným tělem s černou cívkou, určený pro přesné řízení průtoku chladiva v klimatizaci, chladírnách a komerčních chladicích okruzích. Zobrazit produkt →

Pro každého, kdo se chce blíže podívat na jednu běžnou rodinu používanou v kapalných linkách, je zde krátká technická poznámka Solenoidové ventily typu EVR která pokrývá výstavbu a dlouhodobý provoz.

Režimy poruch, které najdete během několika minut

• Porucha cívky: otevřené vinutí, zkratovaný závit nebo spálená izolační vrstva. Změřte odpor a porovnejte jej s hodnotou vyraženou na cívce.
• Zaseknutý plunžr: koroze, kal nebo nafouklé těsnění zaklíní plunžr ve vodicí trubce, takže ventil hučí, aniž by se posouval.
• Netěsné sedlo: úlomek mědi, pájecího tavidla nebo okují projde těsněním a zanechá trvalou cestu úniku.
• Led v otvoru: vlhkost v okruhu zamrzne při omezení a blokuje průtok, dokud se ventil znovu nezahřeje.
• Špatná cívka pro napájení: AC cívka na stejnosměrném zdroji nebo zpětném chodu se jednou nabudí a brzy poté selže.

Než si objednáte: Praktický kontrolní seznam

1. Zaznamenejte si velikost vedení, typ připojení a směr průtoku zobrazený na starém tělese.
2. Všimněte si kapaliny, normální pracovní teploty a okolní teploty kolem cívky.
3. Potvrďte napětí cívky, střídavý nebo stejnosměrný proud a frekvenci napájení střídavých cívek.
4. Rozhodněte, zda obvod potřebuje normálně uzavřenou nebo normálně otevřenou funkci.
5. Zkontrolujte minimální a maximální tlakové rozdíly, které může systém dodat.
6. Zkontrolujte pracovní cyklus, protože ventil, který je otevřený několik hodin, potřebuje nepřetržitou pracovní cívku.

Přineste oněch šest čísel dodavateli a výběr se stane krátkým rozhovorem namísto hádání. Větší katalogy pokrývají stejnou oblast podrobněji a úplně produktová brožura je obvykle nejrychlejší způsob, jak porovnat kapacity v celém rozsahu.

Solenoidový ventil typu FDF pro chlazení, klimatizaci a tepelná čerpadla Pilotně ovládaný solenoidový ventil s integrovanou cívkou a tělem ventilu, používaný v chladírnách, klimatizacích, odvlhčovačích a odmrazovačích. Zobrazit produkt →

Elektromagnetický ventil je jednoduchý stroj s úzkou sadou pohyblivých částí, a právě proto je diagnostikovatelný. Cívka převádí proud na pohyb, plunžr převádí pohyb na změnu stavu a těsnění rozhoduje, zda se tok zastaví. Když se systém chová špatně, otestování těchto tří spojů v pořadí zabere minuty a řekne vám, zda je problém ve ventilu, v ovladači nebo někde dále v řadě.