电磁阀工作原理及控制电路设计

电磁阀工作原理

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。在我们日常生活中应用十分广泛，首先我们先对电磁阀有个初步的认识，电磁阀是由电磁线圈和磁芯组成，是包含一个或几个孔的阀体。当线圈通电或断电时，磁芯的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。

电磁阀工作原理：电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。

电磁阀按原理分为：直动式、分布直动式、先导式三大类；按结构分为膜片式电磁阀和活塞式电磁阀两类。

直动式电磁阀工作原理：

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。

分布直动式电磁阀工作原理：

它是一种直动式和先导式相结合的原理。常闭式---当入口与出口没有压差时，通电后电磁力直接打开先导孔连接主阀活塞依次向上提起，阀门打开；当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先打开先导孔，主阀活塞上腔压力下降，从而利用压差和电磁力拉动主活塞，阀口打开；断电时，靠弹簧复位关闭先导孔，主活塞上腔增压，推动主活塞向下移动，阀关闭。常开式与常闭式相反。

先导式电磁阀工作原理：

常闭式---通电时，电磁力吸合先导孔阀芯，先导孔打开，主阀活塞上腔压力下降，在主活塞上腔和下腔形成上低下高的压力，这样下腔压力推动主活塞打开阀门；断电时，弹簧力复位关闭先导孔，主活塞上腔增压，在主活塞上腔和下腔形成上高下低的压力，介质压力和弹簧力推动主活塞，阀关闭。常开式与常闭式相反。

膜片式电磁阀工作原理:

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。活塞式电磁阀工作原理：

线圈通电后由于吸力作用，动铁芯下移，把副阀阀塞压下，副阀关闭，主阀阀杯内压力上升，当压力升到一定值时，主阀阀杯的上下压差一样，由于电磁力作用，动铁芯失去主阀阀杯下，压紧主阀阀座，阀门关闭。线圈断电时，电磁吸力为零，副阀阀塞和支铁芯由于弹簧作用向上提起，副阀打开，主阀阀杯上的流体经副阀流走，减少了作用在主阀阀杯上的压力，当主阀阀杯上的压力减少到一定值时，利用压差把主阀阀杯推起，主阀打开，介质流通。

控制电路设计

电磁阀控制电路：为了智能化地实现随时随地控制电磁阀的开关，主控芯片通过P0_1输出所需波形，通过下面的电路控制电磁阀的开合。电磁阀控制电路如图所示。　　

　　当P0_1输出为高电平时，三极管处于饱和状态，场效应管IRF9530作为电子开关，IRF9530加了驱动电压，漏极获得放大电流，电磁阀闭合；当P0_1输出为低电平时，三极管的基极电压为0，使三极管处于截止状态，场效应管也不符合导通条件，也处于截止状态，电磁阀断开。二极管，作为三极管，或者MOSFET关断后，电磁阀，感性负载能量的泄放途径。