Van điện từ là gì? Solenoid valve là gì? Đặc điểm và ứng dụng

Tìm hiểu chung về Solenoid Valve – Van điện từ

Định nghĩa:

Van điện từ tên trong tiếng anh là solenoid valve. Đây là loại van hoạt động bằng dòng điện để sinh ra từ trường giúp van có thể đóng mở bằng lực từ.

Solenoid valve sử dụng các nguồn điện phổ biến như 24VDC, 220VAC hoặc 12V để cấp vào cuộn dây điện từ (hay gọi là coil điện). Khi đó, từ trường sẽ sinh ra, và tác động lự từ trực tiếp lên trục piston khiến trục pistong di chuyển theo trục lên xuống để đóng hoặc mở van một cách nhanh chóng.

Một số mẫu van điện từ

Cấu tạo solenoid valve

Van điện từ là thiết bị hoạt động điện cơ, được điều chỉnh hoạt động bởi dòng điện thông qua tác dụng lực của điện từ. Van điện từ thường có loại 2 cửa hoặc 3 cửa thay phiên nhau đóng mở giúp van hoạt động. 

Dưới đây là hình vẻ mô tả rõ nét cấu tạo cơ bản của van điện từ:

Bản vẽ cấu tạo van điện từ

* Chú giải:

1. Thân van: chất liệu đồng, inox, nhựa,…
2. Dây dẫn điện để kết nối với nguồn điện
3. Cuộn dây điện từ
4. Lưu chất trong đường ống: nước, khí, xăng, dầu, hơi nóng,…
5. Bộ phận làm kín: lò xo số 6 tác dụng khiến van ở trạng thái thường đóng.
6. Lò xo
7. Khe hở để lưu chất đi qua
8. Vỏ ngoài coil điện, nhằm bảo vệ cuộn dây bên trong.

Nguyên lý hoạt động của van điện từ

 Về cơ bản, van điện từ đều hoạt động dựa theo nguyên lý sau:

 Lõi sắt là bộ phận làm kín van, 1 đầu tỳ vào gioăng cao su. Bình thường, lò xo sẽ tác dụng lực ép xuống lõi sắt khiến van ở trạng thái thường đóng.

Khi nguồn điện được cấp vào cuộn dây điện từ, sẽ sinh ra lực từ tác dụng lực hút đến lõi sắt. Lực từ này đủ mạnh để thắng lực ép của lò xo, lúc này van sẽ mở ra nhanh chóng. Khi ngắt điện, nghĩa là không còn lực từ tác dụng thì lực nén lò xo lại tác động khiến van lại đóng lại.

Nguyên lý hoạt động này của van điện từ thường đóng, còn van điện từ thường mở cũng hoạt động tương tự như vậy.

Van điện từ đóng mở bằng lực từ nên quá trình này diễn ra rất nhanh trong giây lát. Tuy nhiên, van điện từ không thể ngâm điện trong thời gian dài được vì sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của cuộn điện.

– Video mô tả nguyên lý hoạt động của van điện từ:

Phân loại van điện từ

Có rất nhiều cách để phân loại solenoid valve, mỗi loại đều có một ứng dụng riêng, ví dụ như phân loại theo chất liệu, chức năng, điện áp, thiết kế 2 ngã hay 3 ngã,…

Dưới đây là 1 số cách phân loại van điện từ phổ biến nhất:

a, Phân loại theo chức năng, nhiệm vụ: Có 2 loại

+ Van điện từ thường đóng (NC)

– Loại van này bình thường khi chưa cấp điện, van luôn ở trạng thái đóng. Khi cấp điện sẽ sản sinh ra lực từ hút lõi sắt khỏi vị trí khiến van mở ra. Và khi muốn đóng van chỉ cần ngừng cung cấp điện. 

– Đây là dòng van điện từ được sử dụng phổ biến nhất hiện nay , vì vậy trên thị trường đa số là loại này, loại này thường được sản xuất với điện 220V, 24V.

+ Van điện từ thường mở (NO):

– Khi ở trạng thái bình thường chưa được cấp điện, van luôn ở trạng thái mở. Khi cấp điện vào cuộn dây sẽ sinh ra lực từ đẩy lõi sắt làm kín đến vị trí khe ở khiến van đóng lại. 

– Van điện từ thường mở rất ít khi sử dụng, tùy vào yêu cầu đặc biệt của hệ thống mới cần đến loại này. Vì vậy, trên thị trường số lượng solenoid NO cũng rất ít, nhiều khi phải cần đợi thời gian đặt hàng.

Van điện từ thường đóng ODE – Italya

b, Phân loại theo chất liệu van: 

Trên thị trường hiện nay van điện từ thường được biết đến với 3 loại chất liệu sản xuất: nhựa, đồng và inox

+ Van điện từ inox

Đây là loại van được thiết kế dành riêng cho hệ thống có nhiệt độ cao, làm việc với môi trường nước có lẫn tạp chất ăn mòn, hóa chất, nước thải công nghiệp,….

+ Van điện từ nhựa:

Với tính năng riêng biệt, khả năng làm việc với môi trường bên ngoài không khí, môi trường hóa chất, nước thải,… Van điện từ nhựa có khả năng chịu sự ăn mòm cao

+ Van điện từ đồng:

 Đây là loại được sử dụng rất phổ biến nhất trên thị trường hiện nay. Sản phẩm với các kích cỡ đến DN50, sử dụng với nhiều môi trường như nước, nước thải, khí nén,…

c, Phân loại theo nguồn điện áp:

Được sản xuất với nhiều loại phù hợp với các nguồn điện áp hiện nay là: 220VAC, 110V, 24VDC. Trong đó, loại điện áp 220VAC là loại được sử dụng nhiều nhất và số lượng luôn có sẵn, còn điện áp 110V và 24V cũng có nhưng ít khi sử dụng, vì vậy số lượng cũng không có sẵn nhiều.

d, Phân loại theo kiểu kết nối:

Hiện nay, van điện từ có 2 loại kết nối với đường ống: lắp ren và mặt bích. 

Van điện từ lắp ren được sử dụng phổ biến nhất với các kích cỡ DN10, DN15, DN20, DN25, DN32, DN40, DN50. Còn các kích cỡ lớn hơn từ DN50 – DN150 được sử dụng với kiểu nối lắp mặt bích, nhưng với các kích cỡ lớn, người ta thường chuyển sang dùng van bi điều khiển bằng điện.

Van điện từ mặt bích inox DN50

Ưu điểm và nhược điểm của van điện từ:

1, Ưu điểm:

• Van được biết đến với thời gian đóng mở rất nhanh, gần như cùng lúc với khoảng khắc đóng hoặc ngắt điện.
• Mỗi hãng sản xuất đều có những điểm mạnh riêng, tuy nhiên, nhìn chung giá thành của van điện từ khá rẻ
• Kích cỡ nhỏ gọn, rất tiện lợi khi lắp đặt, bảo dưỡng và thay thế
• Điện áp sử dụng đa dạng, rất dễ gặp như 220v, 12v, 24v, 110v
• Được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cũng như các môi trường làm việc
• Hàng có sẵn nhiều trên thị trường.

2. Nhược điểm:

• Khe hở để dòng chảy đi qua bé, nên cần lưu chất trong đường ống không bị lẫn nhiều tạp chất như rác, ảnh hưởng đến lưu lượng dòng chảy khi đi qua van.
• Độ bền của van không cao, tuổi thọ không bằng các dòng van điều khiển bằng điện
• Van không thể duy trì thời gian cấp điện (ngâm điện), nếu vậy sẽ khiến cuộn dây điện từ dễ bị cháy
• Có rất nhiều hãng sản xuất hiện nay, vì vậy số lượng hàng giả hàng kém chất lượng trôi nổi trên thị trường rất nhiều, ảnh hưởng trực tiếp đến khâu chọn lựa của khách hàng.

Van điện từ lắp trong hệ thống khí nén

Ứng dụng thực tiễn của van điện từ:

Đối với công cuộn tự động hóa trong công nghiệp và trong các lĩnh vực sản xuất hiện nay, việc sử dụng van điện từ ngày càng được sử dụng rộng rãi.

Những môi trường sử dụng nhiều nhất van điện từ đó là liên quan đến chất lỏng, khí. Và nhiệm vụ có nó là đóng, ngắt, phân chia, trộn lẫn chất lỏng, khí.

Solenoid valve được tìm thấy trong nhiều lĩnh vực ứng dụng, van điện từ cung cấp chuyển đổi nhanh và an toàn, độ tin cậy cao, tuổi thọ dài, khả năng tương thích tốt của nhiều vật liệu được dứng dụng, công suất điều khiển thấp và thiết kế nhỏ gọn.