关键词：电磁阀；控制；工作原理；选型应用
一、电磁阀工作原理及其特点
电磁阀是一种使用于液体或气体介质的电控阀门。阀门控制通过一个电磁线圈的电流来控制。电磁阀是系统的自动化系统控制的关键执行部件，是用来控制流体的自动化基础部件，可以实现流体系统的通断及排放，和PLC控制器一起构成自动化系统控制系统。PLC是一种特殊的控制器，它的特点便在于可编程。因此根据它自身的特点和优势，目前这一控制器在工业自动化领域普遍流行，被大量拿来应用。它具有非常多的应用优势，比如说体积很小、而且编程简单，同时它非常能够抗干扰，最后还拥有很高的可靠性高，在种种优势的加持下，它自然成了是工业自动化控制的核心与关键部件。因此，当这一控制器被应用于驱动电磁阀时，它对于控制目标的实现主要通过一种特殊的方式，就是其用电磁铁操纵阀芯的整体移动，这个方式就是我们经常提到工业控制对象。这一控制过程的干扰因素也非常多。首先是每个电磁阀有着不同的类型，与此同时它们各自也有着不同的参数，并且除此以外，电磁阀自身也拥有着非常多的种类，在这些干扰因素的共同作用下，对于电磁阀电路的设计问题进行考虑时，务必要选择合理的选型来进行匹配控制。以下对电磁阀的工作原理进行一个详细的介绍和说明，以便于电磁阀的选型匹配的应用实践。
（一）产品结构与工作原理
电磁阀按照具体应用分为不同的结构和类型，根据具体的控制系统应用选择不同结构和类型的电磁阀，最常用的结构分为直动式电磁阀，膜片式电磁阀，外先导式电磁阀，内先导式电磁阀，自提升式电磁阀等。一般状态属于常闭型。常闭型工作原理主要为：只有电磁线圈处于断电状态时，整个放在主阀口上的阀芯部件就会被弹簧的弹簧力密封，靠阀芯部件的密封件与阀口压紧以实现介质的密封。所以在这种先决条件下，整个管路进口的介质压力就会率先进入阀腔入口的地方。这样在主阀和阀体之间，将会产生一道间隙，而介质就会通过这道间隙进入主阀上方的空白地带，主阀内部在介质压力的压迫下就会靠近电磁阀的阀体外壳，通过这种压力就可以让主阀密封件的主密封件的系统运行得到一个整体的保证。相反，如果电磁线圈处于通电的状态时，整个电磁阀的阀芯部件就会受到电磁线圈产生的磁力影响，从而产生驱动力量，驱使阀芯产生整体上移，使整个辅助阀门能够在处于密封的状态下顺利地打开。一方面，主阀空间内部的空间在排气孔里面顺利地排出，在内部空气排出以后，阀体容腔的上部分的压力就会迅速地降低，在压力骤减的情况下，主阀将在空气压力的影响向上移动，然后整个电磁阀就会完全地处于打开的状态，如此一来就可以平衡入口和出口的压力差，这种处于打开的状态会一直持续到整个电磁阀断电。实现对介质的控制。以上就是电磁阀整个的工作原理和工作过程。
（二）分类与原理
按照应用可以分为普通常闭式电磁阀，常开式电磁阀，流量控制阀，方向控制阀，速度调节阀等。线圈按照电流类型分为直流和交流电磁阀。按照打开方式，分为自提升式电磁阀和先导式电磁阀。自提升式电磁阀靠电磁线圈产生的磁感应作用于阀芯部件直接提升阀芯，使阀芯组件的密封件和阀口分开，实现通断功能。先导式电磁阀靠电磁线圈产生的磁感应作用于阀芯部件直接提升阀芯，使阀芯组件的密封件和阀口分开，实现先导阀口通断。此时会产生较小的介质流噪音。当经过先导阀口的介质通过模片小孔到达出口后，电磁阀就和出口的压差减小到电磁阀能打开的压差时，主阀口打开，实现大口径的通断功能。此时会产生较大的介质流噪音。同样地，当电磁线圈处于断电的状态后，电磁线圈产生的电磁场消失，电磁阀阀芯靠弹簧的预作用力复位，阀芯密封件与阀口重新闭合，电磁阀关闭。所以选型时必须根据不同应用的介质压力和流量选取合适类型的电磁阀。
（三）电磁阀的工作原理及其主要特点
电磁阀的工作原理比较简明易懂，电磁阀主要是这一种工业控制里面经常需要用到的电气执行装置，它的整体由两个部分组成，分别是电磁铁和阀体。其中电磁铁在整个电磁阀驱动中占主要地位，而阀体则是次要地位。电磁阀的工作过程主要是应用了一种电磁原理，这个原理把电信号自身进行了一种转换。这个转换就是阀芯的位移，通过这种位移，整个管路的断电状态得以改变，最后电磁阀就实现了自身的控制的目的。在电磁阀工作的过程中，根据使用的电源类型的不同，比较常见地是把电磁阀分为了交流电磁阀和直流电磁阀。其中直流电磁阀的优势比较明显，它的整个驱动电流比较小，而且整体的吸合速度非常的快，它使用起来就会非常的方便。但是需要在有直流电源设备上使用。交流电磁阀的使用也有比较明显的优势，不过也存在着一个明显的缺点，就是使用过程中可能产生噪音，而且容易因为发热的原因导致整体烧毁的现象。
二、电磁阀类型的匹配选择
在电磁阀的应用过程中，最主要的是电磁阀类型的匹配选择问题。我在日常的工作中，主要负责电磁阀的开发，包括直动式电磁阀、膜片式电磁阀、高压塑料吹瓶机阀、节温器，所以对于电磁阀类型的匹配选择很有研究。对于电磁阀的使用来讲，必须第一要考察PLC的输出参数与电磁阀的输入参数的匹配问题。只有第一考虑到输入参数的匹配问题，才能够采用后续的PLC的驱动问题，如果不按照这一模式，就必须要使用中间的继电器来进行间接地控制和研究。晶体管输出型PLC这种类型，它的使用范围很有限，首先它只能够带动的是一种直流负载，在这种情况下无法考虑整体的直接驱动，也就是说，直流型的电磁阀在在应用的过程中必须要考虑到的是PLC的最大输出问题，它不能够在超过整个驱动负载的前提下，去进行一种直接的驱动。所以在应用电磁阀时，必须要对整个负载程度进行一定的研究。所以，对电磁阀的选择使用，在日常的电磁阀的设计应用工作中，最最应该考量的就是电磁阀的应用和匹配的问题。选用也需要考虑介质的温度和使用电磁阀的环境温度、介质的物理特性和流量及压力等参数。
电磁阀主要特点如下，首先，它能够做到外漏堵绝，内漏易控，因为使用安全内外泄漏是危及安全的要素。它能够解决长期动作阀杆动密封的外泄漏难题；唯有电磁阀是用电磁力作用于密封在电动调节阀隔磁套管内的铁芯完成，不存在动密封，所以外漏易堵绝。电动阀力矩控制不易，容易产生内漏，甚至拉断阀杆头部；电磁阀的结构型式容易控制内泄漏，直至降为零。所以，电磁阀使用特别安全，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质。其次，电磁阀系统简单，便于自动控制，价格低廉，比起调节阀等其它种类执行器易于安装维护。由于电磁阀是开关信号控制，与工控计算机连接十分方便。在自动化控制领域，电磁阀的优势更加明显。
三、电磁阀控制系统值得注意的问题
在电磁阀的应用过程中，根据以往的电磁阀应用设计的多年经验，如果要减轻电磁阀口与电磁阀的故障率，能够保证整体上电磁阀应用的安全问题，让整个控制的过程做到安全和可靠，确保万无一失，必须要注意到以下的几个问题：首先，必须要对短路问题提高警惕。这时候就必须要设置熔断器来达到这一杜绝短路的整体目的。通过对电磁阀的负载问题进行考虑，对负载的最大量进行研究，这样就能够选择最合适的熔断器，通过熔断器来杜绝短路现象。其次，对于继电器的选择必须要考虑低电压小电流的类型。这种小电流低电压的类型能够减少高电压带来的损耗，并且还有利于后期的电流的整体设计与故障排查的工作。最后，还需要稳定整个负载电压。这样才能够提高电磁阀工作的稳定性与安全性。
综上所述，在整个电磁阀的设计工作中，首先必须要对选型匹配进行考量，使用和维护前，应当首先掌握产品的结构和性能参数，比如电磁阀的类型、操作方式、介质、压力、温度要求以及电源电压等，同时还应了解使用环境的要求。保证应用与产品正确匹配。如此才能够实现电磁阀的选型应用。
参考文献
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