电磁阀的工作原理及应用PPT课件

油压装置的自动控制应满足下列要求： （3）集水井排水装置的自动控制
压力信号器1—4BP用于监视油压。
蝴蝶阀由阀体、活门、密封装置、锁定装置和附属部件构成。
导叶处于全关位置；
➢ 机组在正常运行或事故情况下，均应保证有足够的压力油来操作机 组和主阀，特别是在厂用电消失的情况下应有一定的能源储备；
➢ 无论机组是处于运行状态还是处于停机状态，油压装置都应经 常处于准备工作状态，即油压装置的自动控制是独立的，并按 本身规定的条件（油压和油位）自动进行的；
排水
排水
2M 1M
排 水位信号器 水 总 管
备用泵启动水位 工作泵启动水位
水泵停止水位
根据水位信号器发出的信号，自动启动和停止工作水泵，维持集水井水位在规定的范围内；当 工作水泵故障或排水量大增而使集水井水位下降到备用泵启动水位时，自动启动备用泵并报警 。
（4）空气压缩装置的自动控制
空气压缩装置为机组调相运行和制动等提供压缩空气。空 气压缩装置的自动控制应实现如下操作：
KST — 开机继电器，开机时动作，停机时复归；
1K — 导叶开位置继电器重复接点，导叶打开时动作，关闭时复归； 2K — 示流信号器重复接点，当冷却水中断时动作； 3K —导叶关位置继电器重复接点，导叶关闭（调相运行）时动作；
1MF，1QC— 空气开关和选择开关。
（3）集水井排水装置的自动控制
为了保证水电站的生产安全，使厂房不至潮湿和被淹，采用集水 井排水装置来自动排除厂房渗漏水和生产污水。
用于对发电机推力轴承及导轴承润滑油进行冷却的油冷却器；空气 压缩机冷却；油压装置集油槽冷却器；水轮机导轴承的润滑和冷 却。
➢ 技术供水系统的水源
水源的选择须考虑用水设备的水量、水压、水温和水质的要 求以保证用水设备的安全运行。一般作为技术供水的水源可有： 上游水库、下游尾水和地下水源。

概述
电磁阀在电厂中的应用 大致可以分为三类:
➢ 作为全开全关二位式电动执行器直接应用于工艺系统中,利 用二位二通型电磁阀切断作用原理,常应用于小口径、低压 力管道上，如喷水减温阀等。这类电磁阀在电厂中应用很 少。
➢ 作为气动阀门重要附件应用于各类气动执行机构上。 ➢ 作为各类换向阀应用于汽轮机电液控制系统或油站上，如
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。
概述
按照阀体气路结构可以分为2位2通，2位3通，2位4通， 2位5通、3位4通等。
电磁阀的工作状态数称为“位”，如通常所见的二位式电磁阀， 即指阀芯有两个位置可控，对应气路开和关两种通断状态。电磁阀与 管路的接口数称为“通”，常见的有2通、3通、4通、5通等。二通 电磁阀与三通电磁阀结构上的区别，只是三通电磁阀有排气口而前者 没有。四通电磁阀和五通电磁阀功能一样，前者有一个排气口而后者 有两个。二通电磁阀没 有排气口,只能起切断作用，使流体介质停止 流通，所以可以直接应用在工艺系统中。而多通电磁阀则可用来改变 介质流通方向。多应用在各类执行机构上。
➢ 分步直动式电磁阀： 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
概述
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。
工作原理
➢ 二位三通直动型电磁阀
如图所示为二位三通常闭直动 型电磁阀结构剖面图,当线圈通电 时,静铁芯产生电磁力,阀芯受电磁 力作用向上移动,密封塞抬起,使1-2 接通,同时2-3断开.电磁阀处于进气 状态,控制气缸动作.当电磁阀断电 时,阀芯靠弹簧力的作用恢复原位, 即1-2断开,2-3通,电磁阀处于排气状态.

• 图1
• 图1表示二位三通直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。线圈通电时，静铁芯产生电磁力， 阀芯受到电磁力作用向上移动，密封垫抬起，使1、2接通，2、3断开，阀处于进气状态，可以控制气缸动 作。当断电时，பைடு நூலகம்芯靠弹簧力的作用恢复原状，即1、2断，2、3通，阀处于排气状态。
• 二位五通电磁阀
常闭型指线圈没通电时气路是断的，常开型指线圈没通电时气路是通的。 电00磁8m阀m二）位，是一指般电都磁是阀单的件阀装芯配有，两当个有不机同械的杂工质作带位入置或（润开滑、油关太）少。时，很容易卡住。 而在多气少 路通(或指液电路磁)上阀来的说阀，体两上位有三多通少电个磁通阀道具口有；1个进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器， 当如线果圈 不通怕电噪或音断的电话时也，可磁以芯不的装运）转。将导致流体通过阀体或被切断，以达到改变流体方向的目的。 常下闭面型 简指单线介圈绍没一通下电比时较气常路见是的断二的位，三常通开电型磁指阀线以圈及没二通位电五时通气电路磁是阀通。的。 常从闭气型 路两或位油三路通上电来磁说阀，动我作们原在理生：产给中线常圈用通的电，磁气阀路有接二通位，三线通圈、一二旦位断四电通，、气二路位就五会通断等开。，这相当于“点动”。 图 当2线表圈示通二电位或五断通电直时动，式磁电芯磁的阀运(常转断将型导)致结流构体的通简过单阀剖体面或图被及切工断作，原以理达。到改变流体方向的目的。 下气面动简 换单向介电绍磁一阀下是比一较进常一见出的一二排位气三；通电磁阀以及二位五通电磁阀。 阀电体磁部 阀分的由电滑磁阀部芯件、由滑固阀定套铁、芯弹、簧动底铁座芯等、组线成圈。等部件组成； 电此磁外阀 ，的弹电簧磁过部硬件，由反固作定用铁力芯过、大动，铁线芯圈、匝线数圈太等少部，件吸组力成不；够也可使得线圈烧毁。 根两本位的 五解通决双方电法控是电要磁将阀电动磁作阀原拆理下：，给取正出动阀作芯线及圈阀通芯电套，，则用正动CC作I4气清路洗接，通使(得正阀动芯作在出阀气套孔内有动气作)，灵即活使。给正动作线圈断电后正动作气路仍然是 在接气通路 的(，或将液会路一)上直来维说持，到两给位反三动通作电线磁圈阀通具电有为1止个。进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器， 如下果面不 简怕单噪介音绍的一话下也比可较以常不见装的二）位。三通电磁阀以及二位五通电磁阀。 图常• 2闭表型图示两2二位位三五通通电直磁动阀式动电作磁原阀理(常：断给型线)圈结通构电的，简气单路剖接面通图，及线工圈作一原旦理断。电，气路就会断开，这相当于“点动”。 拆此比此在如气• 卸外如外气果动时 ， 二 ， 路 不 换图 产3排应弹位弹(怕向或2生表气注簧二簧噪电液电意过通过音磁示﹔路磁各硬电硬的阀二当)力上部，磁，话是位断，来件反阀反也一五电使说的作是作可进通时，先装用一用以一直，两导配力进力不出动先位阀顺过一过装一式导三动序大出大排）电阀通作及，（，气。磁在电，外线二线；阀弹磁压部圈个圈(簧阀常接匝通匝缩作具断线数道数空有用位太、太型气1下置少最少)通个结复，，普进过构位以吸通吸气气的，便力常力孔路简恢重不见不(进接单复新够）够入进剖装也二也到阀气面配可位可原先气图及使三使来源导及接得通得的)活工、线线电状塞1作正圈磁圈态个使原确烧阀烧。出活，毁控毁理气塞还。制。。孔启要液起(提动检体始供查是，状给油一在态目雾进活，标器二塞1设，喷出中备油 （2间进气孔两，气源是出密﹔)否分、封4堵别1，圆个塞是5面排排，一打气润个气开孔滑常﹔(通一油开线道般是一圈，安否个通1装足常电，一够闭时4个。）进，消；气静声，铁器2芯，，

04 电磁阀和传感器的未来发 展
技术发展趋势
智能化
随着人工智能和物联网技术的快 速发展，电磁阀和传感器将更加 智能化，能够实现自适应、自诊 断、自校准等功能，提高设备的
可靠性和稳定性。
微型化
随着微纳米技术的进步，电磁阀 和传感器将进一步微型化，能够 应用于更狭小的空间和更精密的 设备中，满足各种微型化、便携
03 电磁阀与传感器的比较
工作原理比较
电磁阀
利用电磁力控制阀门的开启和关闭，通过线圈通电产生磁场，吸引或排斥内部的铁芯，从而控制阀门的开关状态。
传感器
通过敏感元件检测物理量（如压力、温度、湿度等）的变化，并将其转换为可测量的电信号，再通过电路传输到 控制系统中。
应用领域比较
电磁阀
广泛应用于流体控制领域，如化工、石油、食品、制药等，用于控制管道中的流体流量、压力和方向 等。
智能安防
电磁阀和传感器在智能安 防系统中用于监控家庭安 全，如门窗的开关状态、 烟雾探测等。
智能家电控制
通过与家电设备连接，传 感器可以实时监测家电的பைடு நூலகம்工作状态，实现远程控制 和智能化管理。
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感谢您的观看
电磁阀和传感器在工业机器人中用于实现精确的动作控制，如机械 臂的弯曲、伸展等。
仓储物流
在仓储物流领域，电磁阀和传感器用于实现货物的精确分拣、搬运 和堆垛，提高仓储效率。
环境监测领域的应用
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大气污染监测
通过使用传感器，可以实时监测大气中的污染物 浓度，如二氧化硫、一氧化碳等，为环境保护提 供数据支持。
传感器
广泛应用于各种检测和控制系统中，如工业自动化、智能家居、医疗设备等，用于检测各种物理量参 数，实现自动化控制和监测。

电磁阀工作原理及故 障处理
牛头山运行项目部 2009年7月6日
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目录
一、电磁阀的作用 二、电磁阀分类 三、电磁阀原理 四、二位三通先导活塞式电磁阀 五、电磁阀使用 六、电磁阀维修 七、附件
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一、电磁阀使命
科学技术的发展使得工业生产走向了自动化，生产作业逐 步由机械替代人工来完成，为了达到这一目的，要求更多 的可控的流体介质来参与作业过程。例如：
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五、电磁阀使用
1、选型：根据受控介质形式、流量、压力、工作制 式、工作频率、管道口径、电源类型、工作电压、 使用环境等因素选择合适的电磁阀。
2、安装：根据具体电磁阀要求安装，注意管道清洁； 注意空间方向（立式、水平）安装；注意流体方 向，进流口必须不小于出流口。
3、日常保养： 电源电压合适：注意保持电源电压在正常范围； 介质杂质清除：过滤器定期清洗或更换； 机械应力消除：检查管道变形，外力影响阀体； 介质温度、压力合适； 工作制式、工作频率合适。
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2、分步直动式电磁阀
分步直动式：由电磁力先驱动小阀， 小阀动作后再带动主阀芯（同时吸 收流道压力差）控制电磁阀的通断。 图二为分步直动式电磁阀：线圈通 电时，电磁力使动铁芯带动小阀 （图中红色）上行开放小阀，对主 阀活塞上腔进行卸压，同时利用进 流口压力对活塞产生的上升压差带 动主阀上移。使流道全通。线圈断 电时，动铁芯复位，先关闭小阀， 再将阀芯活塞压下到全关位（同时 利用活塞压差、活塞重力推动主阀 下移），阻断流道。
行分类
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三、电磁阀原理
电磁阀作为控制流体的自动化元件，以结 点的方式布置在各种管道网络中，由电磁 力驱动，通过改变电磁阀内阀芯的位置来 改变电磁阀内不同流道口之间的流道通断 状态，以达到控制网络中流体的流向的目 的。所以，从工作原理上可把电磁阀分为 直动式、分步直动式和先导式电磁阀。

步骤四
阀的连接方式选择
➢ 管式、板式、集装式
17 电磁阀的选型步骤
步骤五电气规格的选Fra bibliotek ➢电源种类：
交流AC：行程大时吸力较大，动铁芯不能吸合时，易烧毁线圈， 易发生蜂鸣声；
直流DC：行程大时吸力较小，行程小吸力大，动铁芯不能吸合时， 不会烧毁线圈，无蜂鸣声； ➢电压大小：
交流AC：220、110、240、200、100、48、24、12（V） 直流DC：110、100、48、24、12、6、5、3（V）
步骤二
选择阀的机能 阀芯位置数：二位单控；二位双控； 阀的通口数：二位两通；二位三通； 阀的零位状态： ➢ 常断式：无控制信号时，出口无输出。 ➢ 常通式：无控制信号时，出口有输出。 ➢ 通断式：流动方向无限制。
17 电磁阀的选型步骤
步骤三
选择阀的有效截面积大小 ➢ 根据气缸选择对应阀的流量大小。
两位三通动作过程演示（气缸式）
进气
排气
气缸
电磁线圈
弹簧复位执行器
不带电状态
13 电磁阀的应用
两位三通动作过程演示（气缸式）
进气 排气
气缸
电磁线圈
弹簧复位执行器
带电状态
13 电磁阀的应用
两位五通动作演示（气缸式）
进气 排气
电磁线圈
双作用执行器
不带电状态
13 电磁阀的应用
两位五通动作演示（气缸式）
DC12V DC24V
电流
始动电流最大，随着动铁芯 行程的减小，电流值变小，
吸合时电流值保持恒定
电流值是一定的，与可动铁心的行程 无关
吸力
强
弱
线圈 蜂鸣
卡进杂质下持续通电，可能 因温度上升导致线圈烧毁。

• 1、腐蚀性流体：宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢；食用超净流体： 宜选用食品级不锈钢材质电磁阀。
• 2、高温流体：要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电 磁阀，而且要选择活塞式结构类型的。
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• 3、流体状态：大至有气态，液态或混合状态，特别是口径大于DN25订货 时一定要区分开来。.4.Fra bibliotek‹#›
• （2）按照气路数分： • “X位Y通”电磁阀的“X位”代表的就是阀门一共有几种状态： • “2位”表示“通”和“断”2种状态——P→A，P→B，A→R，
B→S等状态，断开的气路均处于排气状态； • “3位”包括上面2种状态，还包括第3种状态——对于第1路排气/
不排气，对于第2路排气/不排气的状态，有多种组合。 • “Y通”指的是电磁阀一共有几个孔，对于气体电磁阀，因为存
A侧线圈不通电时这两个孔相通）； • B——出气孔2（接气缸）； • S——与出气孔2相通的排气孔（A侧线圈已经通过电或手动控制过，
B侧线圈不通电时这两个孔相通）； • 两位两通（1个进气、1个出气） • 断电时，压力口连到气缸口----通电时，压力口、气缸口关闭； • 两（三）位三通（1个进气、1个出气、1个排气） • 常开：断电时，压力口连到气缸口而排气口关闭----通电时，压力口
关闭而气缸口连到排气口；
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• 常闭：断电时，压力口关闭而气缸口连到排气口----通电时，压力 口连到气缸口而排气口关闭；
• 通常结构：允许阀连接成常闭或常开的位置其中之一，或选择两 种流体之一，或由一个口转换流到另一个口
• 两位四通（1个进气、2个出气、1个排气）
• 一般用于操作双动气缸，在一位置，压力口连到A气缸口，而另 一个B气缸口连接到排气口,在二位置，压力口连到B气缸口，而另 一个A气缸口连接到排气口；

电磁阀基础知识解析
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一.电磁阀的作用与原理 二.电磁阀的功能 三.电磁阀结构 四.电磁阀图形符号 五.电磁阀分类 六.电磁阀的应用 七.电磁阀使用和维修 八.电磁阀故障分析与排除方法
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电磁阀：是用来控制流体方向的自动化基 础元件，属于执行器；通常用在机械控制和工业 阀门上面，通过一个电磁线圈来控制阀芯位置， 切断或接通气源以达到改变流体流动方向的目的， 来对介质方向进行控制，从而达到对阀门开关的 控制。
线 圈
通电时
阀门
复位 弹簧
10
11
SMCSMCSMCSMC（中国）有限公司无锡 营业所（中国）有限公司无锡营业所（ 中国）有限公司无锡营业所（中国 ）有限公司无锡营业所
12及图形符号
A
AB
P 2位2通
A
AB
RP 2位4通
EA P EB 3位5通中间封闭式
AB
PR 2位3通 常闭（NC）
2通阀
3通阀
5通阀
单电磁线 圈
双电磁线 圈
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不通O电F时F 线圈
ポ接ー口 A
ポ接Bー口
线轴
复位力（弹簧、空气等）通 常 作用于阀体。
阀的原始位（不通电时）是 固定的。
通电O时N
排排気气口口 圧压力力口 排排気气 口
R 口口
R
P
復帰ス复位プ弹リ簧ング
※解除通电，则自动回到初 始状态。
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※初始状态不确定。〔不通电时，
电磁阀有几个气路就是几通，阀芯有几种位置就是几位， 如：2位3通、2位4通、2位5通、3位5通等；
电磁阀分单电控和双电控，电压分220V、110V、24V； 电磁阀分防爆和不防爆。

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，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 通孔迅速进入上腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，推动 关闭件向下移动，关闭阀门。
特点：流体压力范围上限很高，但必须满足流体压差条件 。
14、在冰冻场所使用时，须用隔热材料对管道加以保护或在管道上设置加 热器。
感谢下 载
5、电磁阀不宜装在管道低凹处 ，装在容器的排出管道中，注意不可自 容器底部引出，而应装在容器底部稍上位置。
6、如果介质会起水锤现象，那么应该选用具防水锤功能的电磁阀或采取 相应的防范措施。 7、蒸汽用电磁阀入口侧应装有疏水阀，该处接定向的，不可装反，通常在阀体上用“→”指出介 质流动方向，安装时要依照“→”指示的方向安装。 9、一般电磁阀的电磁线圈部件应竖直向上，垂直于管道，有些产品有 特别规定，请按说明书安装。 10、接管时注意，密封材料不可使用过量。如螺纹连接时，接管螺纹 应保持在有效长度内，并在端部半螺距处用锉刀倒棱，自端部起2牙处 开始缠绕密封带，不然过量的密封带或粘结剂将进入电磁阀的内腔， 而发生妨碍正常动作的事故。 11、电磁阀安装处应有一定的预留空间，以便日常保养与定期维修。 12、安装时用扳手或管钳固定好阀体，再拧上接管，千万不可将力作 用在电磁线圈组件上而引起变形，使电磁阀难以正常工作。 13、在管道刚性不足，或有水锤现象的情况下，请把阀前后接管用支 架固定好。
当入口与出口压差>0.05Mpa，通电时，电磁力先打开先导小阀，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， 先导阀和主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、高压时亦能可靠工作，但功率较大，要求竖直 安装。

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先导式电磁换向阀
当电磁先导阀1的线圈通电，主阀
3的K1腔进气，K2腔排气，使主阀阀芯 向右移动。此时P与A、B与O2相通。
图11.32 先导式双电控换向阀的工作原理图
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先导式电磁换向阀
当电磁先导阀2通电，主阀的K2腔进气，K1腔排气，使 主阀阀芯向左移动。此时P与B、A与O1相通。先导式双电控 电磁阀具有记忆功能，即通电换向，断电保持原状态。
接线前应检查接线端子及其对地绝缘良好。电
磁阀线圈电源线连接应牢固，接线头与线圈连接应牢 固,中间密封垫应完好,以防灰尘及水进入。
故障及分析
电磁阀漏气
1、若为电磁阀各连接管接头漏气，应先关闭其 气源阀门拆下漏气接头缠好密封生料带，重新安装好。
2、若为电磁阀各排气口漏气，则为电磁阀体内 阀杆与气缸密封不严，应拆下电磁阀，解体检查阀杆
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电磁阀技术规范
• 工作介质：压缩空气、压力油。
• 线圈电压:24VDC、220VAC等，电压 波动应小于额定电压的-15%-10%。
• 环境温度:-20℃―80℃。
• 电磁阀应放在通风、干燥、无腐蚀的空 间内储存。
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电磁阀构成 电磁阀由阀体、阀杆、 线圈、铁心、弹簧、 密封垫、接线头、手 动操作按纽等组成。
知识点:电气-气动控制回路
• 电气-气动控制回路图包括气动回路和电气回路两部分。 气动回路一般指动力部分，电气回路则为控制部分。
• 电气-气动控制系统主要是控制电磁阀的换向，其特点是 响应快，动作准确，在气动自动化应用中相当广泛。
• 电气控制回路主要由按钮开关、行程开关、继电器及其触 点、电磁铁线圈等组成。通过按钮或行程开关使电磁铁通 电或断电，控制触点接通或断开被控制的主回路，这种回 路也称为继电器控制回路。电路中的触点有常开触点和常 闭触点。