ソレノイドバルブ101：作動原理と正しいタイプの選び方

電磁弁は、流体の流れ方向を制御するために使用される基本的な自動部品であり、アクチュエータの一部と考えられている。

機械制御システムや工業用バルブに広く利用され、流体の方向を調整し、それによってバルブのスイッチを制御する。

電磁弁の動作原理

ソレノイドバルブは、異なる位置に複数の貫通穴がある閉じた空洞を特徴としている。これらの穴は、それぞれ異なるオイルパイプにつながっている。空洞の中央にはバルブがあり、その両側に2つの電磁石が配置されています。マグネットコイルに通電すると、バルブ本体がどちらかの側に引き寄せられる。このバルブボディの動きによって、異なるオイル排出孔を塞いだり開いたりしてオイルの流れを調整する。

油入口孔は通常開いており、作動油がさまざまな油排出管に流れ込み、油シリンダのピストンに圧力をかける。これにより、ピストンロッドと付属の機械装置が駆動される。要するに、機械的な動きは電磁石の電流を調整することによって制御される。

電磁弁の分類

1.電磁弁は原理的に3つのカテゴリーに分けられる：

1) 直動式電磁弁：

原則： ソレノイドコイルは通電時に電磁力を発生し、クロージャーピースを弁座から持ち上げてバルブを開きます。通電が遮断されると電磁力は消滅し、スプリングがクロージャーピースを弁座に押し戻し、バルブを閉じます。

特徴 一般的に直径は25mm以下に制限されているが、真空、負圧、ゼロ圧の条件下で作動することができる。

2) 分散型直動ソレノイドバルブ：

原則： バルブは直接作用とパイロット制御の組み合わせで作動します。入口と出口に圧力差がない場合、電磁力によって小さなパイロット弁と主弁閉鎖片が直接持ち上げられ、電源投入後に弁が開きます。

吸入口と排出口の間に開始差圧が達すると、電磁力によって小型バルブがパイロットされ、メインバルブの下部チャンバー内の圧力が上昇し、上部チャンバー内の圧力が低下します。これにより、主弁を上方に押し上げる差圧が生じます。

電源を切ると、パイロット弁はバネの力または中圧を利用して閉鎖ピースを下方に押し下げ、弁を閉じる。

特徴 このバルブは、圧力差ゼロ、真空、高圧の条件下でも機能する。しかし、大きな動力を必要とし、水平に設置する必要があります。

3) パイロット式ソレノイドバルブ：

原理：通電すると電磁力によりパイロットホールが開き、上部チャンバー内の圧力が急激に低下します。これにより、クロージングピース周辺に高い圧力差が生じ、流体圧力がクロージングピースを上方に押し上げ、バルブが開く。

電力が遮断されると、パイロットホールはスプリングの力によって閉じられます。吸入圧力は素早くバイパスホール室を通して弁閉止片の周囲に低圧から高圧の圧力差を作り、流体圧力が弁閉止片を下方に押し下げ、弁を閉じます。

特徴流体圧力レンジの上限が高く、流体圧力差の要件を満たしていれば、どのような場所にも設置可能（カスタマイズ可能）。

2.電磁弁は、バルブの構造と材料と原理の違いに応じて6つのサブカテゴリーに分かれています：

直動ダイヤフラム構造、ステップバイステップ重板構造、パイロットダイヤフラム構造、直動ピストン構造、ステップバイステップ直動ピストン構造、パイロットピストン構造。

電磁弁選定時の注意事項

1.適用性

パイプラインの流体は、電磁弁シリーズの選択されたモデルで指定された媒体と互換性がなければなりません。

流体の温度は、選択した電磁弁の校正温度より低くなければなりません。

電磁弁の許容液体粘度は通常20CST以下であり、20CSTを超える場合は注意が必要である。

配管の作動差圧および最大差圧が0.04MPa未満の場合は、ZS、2W、ZQDF、ZCMシリーズなどの直動型および多段直動型を選定する。

最小使用圧力差が0.04MPaを超える場合は、パイロット操作（差圧）電磁弁を選択することができる。

最大作動差圧は、電磁弁の最大校正圧力より低くなければなりません。

ソレノイドバルブは通常一方通行で作動するので、背圧差の存在を考慮することが重要である。必要であれば、逆止弁を取り付けるべきである。

液体が十分に清浄でない場合は、電磁弁の前にフィルターを取り付ける必要があります。電磁弁は、より高いレベルの媒体清浄度を必要とします。

流路径とノズル径の両方を考慮する。

ソレノイドバルブは通常、2つのスイッチポジションによってのみ制御される。

可能であれば、メンテナンスを容易にするためにバイパス管を設置すべきである。

ウォーターハンマーが発生した場合は、電磁弁の開閉時間を必要に応じて調整する必要があります。

周囲温度が電磁弁に与える影響を考慮してください。

電源の電流と消費電力は、出力容量に基づいて選択されるべきである。

電源電圧は通常、±10% の範囲で許容される。

注意すべきは、VA値がAC始動時に高くなることである。

2.信頼性

電磁弁には、ノーマルクローズとノーマルオープンの2種類がある。

電磁弁を選ぶ際には、通常、電源のオン・オフが可能なノーマルクローズタイプを選ぶことをお勧めします。

しかし、開放時間が長く、閉鎖時間が短い場合は、ノーマルオープンタイプを選ぶ方がよい。

工場寿命試験は一般的な試験項目である。ただし、中国の電磁弁には正式な規格がないため、メーカーを選ぶ際には注意が必要です。

作動時間が非常に短く、作動頻度が高い場合は、一般的にダイレクトアクションタイプが好まれる。大口径の場合は、ファストシリーズが適している。

3.安全性

一般的に電磁弁は防水仕様ではありません。標準的な電磁弁を使用できない条件の場合は、工場でカスタマイズできる防水タイプを選択することをお勧めします。

ソレノイドバルブの最大校正公称圧力がパイプラインの最大圧力を超えていることを確認することが重要です。

腐食性のある液体にはステンレスタイプの電磁弁を、腐食性の強い液体にはプラスチックキング（SLF）の電磁弁を使用することをお勧めします。

爆発性の環境では、対応する防爆製品を選択する必要がある。

4.経済性

多くの電磁弁は汎用に適していますが、上記の3つの基準を満たす最も費用対効果の高いオプションを選択することが重要です。