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기본적인 솔레노이드 밸브 작동법|파카하니핀 코리아

Basic Solenoid Valve Operation_Parker Precision Fluidics

직동식 솔레노이드 밸브는 상시 닫힘 상태에서 열림이나 작동 상태로 변경하기 위해 상당한 양의 전력을 필요로 합니다. 

밸브가 완전히 작동 중인 상태를 유지하는 데 필요한 전기 에너지의 양은 작동을 시작하기 위해 필요한 초기 에너지보다 훨씬 적습니다. 

따라서 배터리 수명 및 열 발생이 우려되는 직동식 솔레노이드 밸브 애플리케이션에서 "히트 앤 홀드"전기 신호를 사용하면, 필요한 공압 기능을 유지하면서도 전력을 상당수 절감할 수 있을 뿐만 아니라 열 감소를 가져올 수 있습니다.

 

이번 포스팅에서는 기본적인 직동식 솔레노이드 밸브 이론과 작동 및 드롭 아웃 전류 매개 변수를 특성화 하는 테스트 방법, PWM 홀드 제어 방법론, 권장 사항 및 일반적인 예를 설명하여 최종 사용자가 애플리케이션에서 전력 소비와 열 발생을 줄일 수 있도록 지원합니다.

 

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이 블로그는 "효율적이고 효과적인 직동식 솔레노이드 밸브 제어: 직동식 솔레노이드 밸브에서의 “히트 앤 홀드 전기 제어 사용의 이점"으로 구성된 세가지 시리즈 중 첫번째 시리즈입니다. 이 링크에서 백서를 다운로드 받으실 수 있습니다.

 

 

 

기본적인 솔레노이드 밸브 작동법

히트 앤 홀드 전기 제어의 이론과 이점을 이해하려면, 먼저 직동식 솔레노이드 밸브 설계 와 작동에 대한 기본적인 이해가 있어야합니다. 일반적인 직동식 솔레노이드 밸브는 다음과 같은 하위 요소로 구성됩니다. (참조 그림 -1).

•  절연 처리된 구리 코일
•  폴, 플럭스 브래킷, 플럭스 부싱, 전기자
•  플런저 씰, 스템, O- 링, 본체
•  리턴 스프링


그림 1: 2-way / 2-position 직동식 솔레노이드 밸브

참고: 철심/솔레노이드 구성 요소는 파란색으로 표시됩니다. 공압 구성품은 초록색, 리턴 스프링은 주황색입니다.

 

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전기 전위가 코일에 적용되고 전류가 구리 도체를 통해 흐르면, 코일 구성 요소가 자석 또는 솔레노이드로 변환됩니다. 솔레노이드에서 생성된 자기장은 그림 2와 같이 밸브의 철심 구성 요소를 통해 포착되고 전달됩니다.

 

그림 -2: 철심 구성 요소를 통해 포착 및 전달되는 자기장

 

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자기장이 확립되면 그림 3과 같이 전기자와 극 하위 구성 요소 사이에 반대 자극이 형성됩니다. (그림에 표시된 부분은 초록색과 파란색으로 극을 연결하는 자력선 또는 자속 밀도입니다.)


그림 -3 : 자극 위치

 

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이러한 구성 요소 사이에서 생성된 자기력은 그림 -4에 표시된 대로 두 구성 요소 사이의 거리 제곱에 반비례합니다. 이 거리를 자기 갭이라고 합니다.

 

그림 -4 : 전기자의 자기력

 

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전기자에 가해지는 자기력이 리턴 스프링의 설치된 부하(모든 추가 공압 차동 힘 등)를 초과하면 전기자가 작동 혹은 이동하여 그림 5와 같이 극과 접촉합니다. 그림 5에 나와있는 2-way / 2-position 솔레노이드 밸브와 관련하여 작동이 발생하면 밸브 포트 사이에서 유체 경로가 열립니다.

 

그림 -5 : 밸브 작동 상태 (유체 경로 개방) 

 

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유체 경로를 닫고 밸브를 상시 닫힘 상태로 되돌리려면 전압원을 코일에서 제거 혹은 분리합니다. 전원이 제거되면 자기장이 붕괴되고 스프링이 전기자를 정상적으로 닫힘 위치로 되돌립니다.

솔레노이드 밸브는 먼저 솔레노이드의 자기장 강도가 코일을 통과하는 전류의 양과 비례하는 전류 구동 장치라는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 따라서 위에서 설명한 두 가지 밸브 상태 (작동 및 드롭 아웃)는 궁극적으로 코일을 통과하는 유효 전류에 의해 정의됩니다.

 

Basic Solenoid Valve Operation - Download the white paper - Parker Precision Fluidics이 블로그는 "효율적이고 효과적인 직동식 솔레노이드 밸브 제어: 직동식 솔레노이드 밸브에서의 “히트 앤 홀드 전기 제어 사용의 이점"으로 구성된 3부작 시리즈 중 1부입니다. 이 링크에서 백서를 다운로드 받으실 수 있습니다.

 

 

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