低功耗电磁阀

电磁阀是气动控制阀的必备附件之一，被广泛应用于化工、电力、冶金、医药、食品等各个行业。但大家不知道的是，中国是世界上最大的电磁阀生产国（出口国家），也是最大的电磁阀进口国。

电磁阀有很多种类，数以千计。就大类而言，如医药卫生领域用到的小流量两通电磁阀，环保分析仪器上用的4通-10通取样阀，包括控制汽车油门油量的压电阀，也可归结为电磁阀（有的是压电效应原理，如日本；有的是电磁原理，如美国等的比例阀），凡此种种！本文重点介绍化工行业所用到的控制气动阀门的气缸所配套的电磁阀。

近年来，由于对安全和自动化的要求越来越高，DCS后往往都需要加安全栅，这要求电磁阀线圈的功率要低。这样的好处是线圈可以长期带电，满足ESD需要。而且，线圈发热小。如果大多要求小于4W，个别工况要求小于2W。

对于气动阀门所配套的电磁阀而言，分先导结构和直动结构。功率都可以做到小于4W，对先导结构电磁阀，会更加容易，1W或者以下，都不是问题。因为先导结构不是直接靠线圈带电与否直接驱动阀芯动作，是通过一个先导块结构进气，先驱动活塞，由活塞推动阀芯，也正是因为这个原因，先导结构电磁阀启动需要气源，即不能无压差动作。这是先导结构电磁阀与直动式电磁阀的最大区别。直动式结构电磁阀因为是线圈带电后，直接拉动阀芯，可无压差启动，不需外部气源。现在用于控制阀门开关的电磁阀，大多倾向先导结构,因为价格较低。先导结构电磁阀因为先导部分的气孔很小（直径1mm），个别有出现堵塞的情况。所以气源环境恶劣的工况，最好选择直动式。如有机硅，PVC等，有粉尘较多，气源处理较困难。整体而言，直动结构的寿命和可靠性，要优于先导结构电磁阀。因为直动结构没有先导部分，也不需先导排气等，直接考线圈拉动阀芯，减少了潜在的故障点。

因为电磁阀都是依据麦克斯韦方程，原理都明白。其中比较重要的环节，在于磁导率的选择和计算。磁导率在电磁阀的阀芯中，是一个重要的参数。线圈要产生足够的磁场，吸合阀芯。同时阀芯的材料不能达到磁饱和，否则磁场再强，线圈电流再大也没用。线圈是电磁阀中比较重要的一个部件。功率消耗全部在线圈上。

线圈功率的选择和计算，需结合电磁阀实际需要。低功耗电磁阀线圈线径较细，很多在0.0236或者以下（IEC标准），匝数较多以保证电感强度。具体可根据公式计算。线圈绝缘等级，H级，F级，也很重要。需要合格的铜线生产厂家，如无氧电解铜，线径均匀，以保证每批次线圈电阻和功耗一致。

线圈的气隙计算，直接关系到电磁阀的有效行程（尤其是直动结构）。各电磁阀厂家都在想方设法在气隙合理的情况下，结合阀芯材料的磁饱和系数，达到最佳的结合。

其他如阀芯所需材料，上海宝山钢铁在2006年，投入了十几个个亿人民币，开发软磁合金材料和取向及无取向硅钢的参数指标，已经达到日本新日铁的标准，大家可在宝钢官网下载相关检测报告。在材料方面，中国已经具备自主能力。

中国经过几十年的工业化进程，已经培养了一批训练有素的产业人才，积累的丰富的经验。中国完全具备生产此类中等技术含量产品的条件和能力，也不需依赖进口。