電磁閥在工業生產中應用十分廣泛,在石油化學工業中尤為普遍。它既可用于水、空氣和中性氣體以及其他與電磁閥材質相適宜的氣體、液體的開關控制(二通) ,又可作為安全聯鎖保護系統中不可缺少的一部分(三通、四通、五通) 。

        電磁閥由電磁部件、閥體組成。電磁部件由固定鐵芯、動鐵芯、線圈等部件組成;閥體部分由滑閥芯、滑閥套、彈簧底座等組成。當線圈通電或斷電時,磁芯的運轉將導致流體通過閥體或被切斷,以達到開關或改變流體方向的目的。在安全聯鎖保護系統中應用的電磁閥主要有二位三通、二位四通和二位五通,二位的含義為:對于電磁閥來說是帶電或失電,對于所控制的閥來說就是打開或關閉。二位三通電磁閥由閥體、閥罩、電磁組件、彈簧及密封結構等部件組成,動鐵芯底部的密封塊借助彈簧的壓力將閥體進氣口關閉。得電時,線圈勵磁,電磁鐵吸合,動鐵芯上部帶彈簧的密封塊把排氣口關閉,氣流從進氣口進入閥門,起到控制作用;失電時,電磁力消失,動鐵芯在彈簧力作用下離開固定鐵芯向下移動,將排氣口打開,堵住進氣口,閥門因失氣而改變開關狀態。

        二位四通和五通電磁閥的原理相同,只是四通有1 個排氣口,五通有2 個排氣口。它們的工作原理:當有電流通過線圈時,產生勵磁作用,固定鐵芯吸合動鐵芯,動鐵芯帶動滑閥芯并壓縮彈簧,改變了滑閥芯的位置,從而改變了流體的方向;當線圈失電時,依靠彈簧的彈力推動滑閥芯,頂回動鐵芯,使流體按原來的方向流動。

        在實際的設計應用中,電磁閥有兩種供電形式:220 VAC 或24 VDC。如果選用220 VAC供電形式,因為供電電壓高,傳輸電纜造成的電壓降不會影響到電磁閥能否正常工作,不必考慮電纜電阻損失的電壓,所以可以遠距離傳輸。如果電磁閥的供電電壓為24VDC ,就必須根據電磁閥的最低工作電壓來進行電纜的最大允許長度計算。如果24 V DC 供電電磁閥的最小工作電壓為20V ,那么線路上的最大允許壓降為4V。假設所選電磁閥的額定功率為12W,采用二芯2.5mm2的聚氯乙烯絕緣護套控制電纜,從電纜樣本可以查到電纜的最大直流電阻為7. 41 Ω/ km ,由此可以計算出電纜的最大允許長度如下。

a) 電磁閥的工作電流

式中　I ———電磁閥工作電流,A ;

            P ———電磁閥額定功率,W;

            V ———電磁閥工作電壓,V 。

b) 允許電纜長度的計算

式中　R ———電纜電阻,Ω;

           L1 ———電纜單芯距離,km ;

           L2 ———電纜雙芯距離,m。

          綜上所述,對于大功率且供電電壓為24 V DC的電磁閥,為了保證電磁閥在不低于正常工作電壓(假設為20 VDC) 的條件下動作,可以通過選用較粗線徑電纜(2.5mm2 ) 來降低線路上的壓降,這樣信號允許的傳輸距離可以到達500 m 左右。