Van Điện Từ - Solenoid

Van Điện Từ Khí Nén, Solenoid là gì?

Van điện từ khí nén (Pneumatic Solenoid Valve) hay van đảo chiều là một thiết bị dùng để điều khiển việc đóng mở dòng khí nén bằng điện. Van điện từ đóng vai trò cực kì quan trọng trong việc điều khiển các thiết bị tự động hóa như điều khiển xilanh nâng hạ,phân loại hàng hóa. Hiện tại trên thị trường có rất nhiều loại van điện từ khác nhau như van điện từ khí nén 2/2, van điện từ khí nén 3/2, van điện từ khí nén 5/2, van điện từ khí nén 5/3

Ý Nghĩa Kí Hiệu Van Điện Từ Khí Nén solenoid 2/2, 3/2, 5/2 và 5/3

Van điện từ có kí hiệu 5/3 nghĩa là van có 5 cổng (1 cổng cấp khí vào solenoid, 2 cổng cấp khí vào thiết bị, 2 cổng thoát khí ra khỏi solenoid) và 3 vị trí

Cấu Tạo Và Phân Loại Van Điện Từ Khí nén (Solenoid)

Van điện từ trên thị trường hiện tại được phân loại dựa trên số cổng khí và vị trí điều khiển của van.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van điện từ khí nén solenoid 2/2

Van điện từ khí nén 2/2 là loại van phân phối khí nén 2 cổng 2 vị trí. Hai cổng tương ứng là cổng ra và cổng vào của van, hai vị trí tương ứng là vị trí đóng và vị trí mở.

Van khí nén 2/2 sử dụng 1 cuộn dây (coil) điện từ để tạo lên lực từ trường điều khiển van đóng/mở. Cuộn dây (coil) điện sử dụng nguồn điện 220V, 24V để tạo ra lực từ trường. Vì vậy, đôi khi người ta có thể gọi là cuộn nam châm điện.

Nguyên lý hoạt động van điện từ khí nén solenoid 2/2

Nguyên lý hoạt động van khí nén 2/2 như sau: Khi chưa cấp nguồn điện cho coil điện, van ở vị trí đóng. Thanh trượt piston bên trong thân van chắn cửa vào không cho khí nén đi qua. Khi cấp điện cho cuộn coil, lực từ trường được sinh ra hút piston lên và đồng thời giải phóng cửa vào – cửa ra. Khi đó, khí nén đi vào van bằng cửa vào và đi ra đường ống dẫn đến thiết bị thực thi bằng cửa ra.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van điện từ khí nén solenoid 3/2

Van điện từ khí nén 3/2 hay van đảo chiều 3/2, là van khí nén có 3 cửa cấp thoát khí và 2 vị trí hoạt động. Trong đó 3 cửa gồm 1 cửa vào (P), 1 cửa ra (A) và 1 cửa xả (R). Hai vị trí gồm 1 vị đóng và 1 vị trí mở loại này được điều khiển bằng một cuộn dây (coil) điện từ và thường được dùng cho xi lanh khí nén một chiều (loại tác động đơn). Nếu so sánh với solenoid 2/2 thì solenoid 3/2 có nhiều hơn 1 cửa xả khí.

Nguyên lý hoạt động van điện từ khí nén 3/2.

Van điện từ khí nén 3/2 được chia thành 2 loại: NO van thường mở (Nomal Open Solenoid Valve) và NC van thường đóng (Nomal Close Solenoid Valve)

Van thường đóng NC khi ở trạng thái chưa được kích hoạt thì van 3/2 ở trạng thái đóng, ở trạng thái này (1) sẽ không thông với (2), mà cổng (2) sẽ thông với cổng (3), khi được kích hoạt thì van sẽ đảo chiều (1) sẽ thông với (2) và (2) và (3) sẽ không thông với nhau nữa.

Van thường mở NO khi ở trạng thái chưa được kích hoạt thì van 3/2 ở trạng thái mở, ở trạng thái này (1) sẽ thông với (2), cổng (2) sẽ không thông với cổng (3), khi được kích hoạt thì van sẽ đảo chiều (1) sẽ không thông với (2) và (2) và (3) sẽ thông với nhau.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van điện từ khí nén solenoid 5/2

Van điện từ khí nén 5/2 hay van đảo chiều 5/2 có 5 cửa 2 vị trí gồm: 1 cửa cấp khí nén vào (P), 2 cửa ra cấp đến thiết bị thực thi (A) và (B), 2 cửa xả (R) và (S). 2 vị trí hoạt động gồm: vị trí 1 cổng nguồn (P) thông với cổng (A) và cổng (B) thông với cổng xả (S), vị trí 2 cồng nguồn (P) thông với cổng (B) và cổng (A) thông vối cổng xả (R).

Nguyên lý hoạt động van điện từ khí nén 5/2

Ở trạng thái bình thường (Vị Trí 1) khi chưa cấp điện, lò xo của solenoid sẽ luôn đẩy trục "Spool" sang vị trí cổng nguồn (P) và (A) thông nhau - cổng (B) thông với cửa xả (S), tức là ở vị trí số 1 - cổng (A) sẽ luôn được cấp khí khi chưa có tín hiệu điện kích hoạt.

Ở vị trí số 2, Khi cuộn coil của solenoid được cấp nguồn, nó sẽ tạo ra lực từ để hút piston về Vị Trí Số 2, lúc này cổng (P) sẽ thông với cổng (B) và cổng (A) sẽ thông với cửa xả (R)

Ở một số ứng dụng lò xo solenoid sẽ được thay thế bằng một cuộn coil khác.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van điện từ khí nén solenoid 5/3

Van điện từ khí nén 5/3 hay van đảo chiều 5/3 có 5 cửa 3 vị trí gồm: 1 cửa cấp khí nén vào (P), 2 cửa ra cấp đến thiết bị thực thi (A) và (B), 2 cửa xả (R) và (S).

3 vị trí hoạt động gồm:

• Vị trí 1: đây là vị trí không có cửa nào thông với nhau
• Vị trí 2: cổng nguồn (P) thông với cổng (A) và cổng (B) thông với cổng xả (S).
• Vị trí 3: cổng nguồn (P) thông với cổng (B) và cổng (A) thông vối cổng xả (R).

Nguyên lý hoạt động van điện từ 5/3

Trên thị trường hiện nay van solenoid 5/3 hay van điện từ 5 cửa 3 trạng thái sẽ được chia ra thành các 3 loại sau

1. Loại van solenoid 5/3 cloesed center: thường kí hiệu theo sau mã van là chữ C. Có nghĩa là ở trạng thái 1, Van sẽ đóng hoàn toàn.
2. Loại van solenoid 5/3 exhaust center: thường kí hiệu theo sau mã van là chữ E. Có nghĩa là ở trạng thái 1, Cổng (A) sẽ thông với cổng (R), Cổng (B) sẽ thông với cổng (S), hay nói cách khác là van sẽ xả hoàn toàn các cửa xả.
3. Loại van solenoid 5/3 pressure center: thường kí hiệu theo sau mã van là chữ P. Có nghĩa là ở trạng thái 1, Cổng (P) sẽ thông với cả cổng (A) và (B), hay nói cách khác là nguồn được cấp vào cả 2 cổng (A) và (B).

Dưới dây là nguyên lý hoạt động của van điện từ solenoid 5/3 loại Cloesed Center.

• Khi không có điện, van điện từ Solenoid ở vị trí số 1 tức là ở trạng thái bình thường. Tất cả các cửa van đều đóng, không có dòng khí nén chảy qua.
• Khi cấp điện cho cuộn dây bên trái, lực từ sẽ hút đầu nam châm bên trái của trục van, làm mở lỗ trích khí bên trái, khí nén tràn vào và đẩy thanh "spool" sang bên phải. khi đó Solenoid sẽ ở vị trí số 2. Tức là cổng nguồn (P) thông với cổng (A) và cổng (B) thông với cổng xả (S).
• Ngược lại, Khi cấp điện cho cuộn dây bên phải, lực từ sẽ hút đầu nam châm bên phải của trục van, làm mở lỗ trích khí bên phải, khí nén tràn vào và dẩy thanh "spool" sang bên trái. khi đó Solenoid sẽ ở vị trí số 3. Tức là cổng nguồn (P) thông với cổng (B) và cổng (A) thông vối cổng xả (R).

CÁCH LỰA CHỌN VAN ĐIỆN TỪ KHÍ NÉN

• Lựa chọn đúng size cho hệ thống đường ống dẫn khí nén.
• Chọn nguồn điện đầu vào: Tùy vào hệ thống khí nén sử dụng mà lựa chọn điện áp đầu vào cho van điện từ, có những môi trường khí nén cần sử dụng điện áp 24VDC để an toàn cho hệ thống và môi trường sử dụng, có những nơi sử dụng điện áp 220VAC.
• Chọn thương hiệu van điện từ khí nén: Thương hiệu là một yếu tố quan trọng để lựa chọn loại van điện từ khí nén đảm bảo chất lượng và giá cả hợp lý hay không. Có những thương hiệu van điện từ như: van điện từ khí nén Airtac, van điện từ solenoid TPC, Van điện từ solenoid Parker...
• Lựa chọn số cổng và vị trí van điện từ cũng là điều cần thiết: Hệ thống sử dụng những loại xi lanh đơn, xi lanh kép, các loại van điều khiển bằng động cơ khí nén thì ta cũng phải lựa chọn các loại van điện từ khí nén cho đúng như van điện từ khí nén 5/2, van điện từ khí nén 5/3, van điện từ khí nén 2/2…
• Dựa vào nhu cầu kinh tế để quyết định mua: Cao cấp hay van dạng dùng được cũng còn tùy vào tần suất sử dụng và điều kiên kinh tế như van điện từ khí nén Đài Loan, van điện từ khí nén Hàn Quốc thường là rẻ hơn các loại van điện từ khí nén của Nhật Bản hoặc Châu Âu.