Tại sao van điện từ lại phổ biến như vậy?

VẤN ĐỀ THỰC TẾ

Nói đến van thì trong thực tế chúng ta thấy rất nhiều như van xe đạp, xe máy hay van nước,… đây là những kiểu van cơ học phổ biến chúng có rất nhiều ưu điểm nhưng ở đây chúng ta chỉ xét đến nhược điểm như:

• Cần có người vận hành.
• Khả năng đóng mở chậm, độ chính xác chưa cao.
• Những nơi con người không thể tiếp cận thì hầu như không thể sử dụng được.

=>  Vậy nên van điện từ một ứng dụng của nam châm điện ra đời để giải quyết những nhược điểm của van thuần cơ học nói trên.

ĐỊNH NGHĨA VÀ CẤU TẠO

Van điện từ là thiết bị van dùng dòng điện bật tắt để đóng mở van hoặc thay đổi hướng của các dòng chất lỏng, không khí.

Cấu tạo chính của van điện từ bao gồm 2 phần chính:

• Phần điện từ là bộ phận chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học gồm cuộn coil, lò xo, trục van(piston).
• Phần van gồm thân van và lỗ để mở và đóng đường dẫn dòng chảy.

CẤU TRÚC VAN ĐIỆN TỪ

Có nhiều loại cơ cấu đóng mở van tùy thuộc vào đặc điểm nhưng về cơ bản được chia làm 3 loại sau:

· Dạng hình nón (ポペット形)

Nó có cấu trúc trong đó thân van được dẫn động vuông góc với bệ van để đóng và mở đường dẫn dòng chảy. Ở loại van này, thân van chịu tác động trực tiếp của áp suất nên lực truyền động tăng tỷ lệ thuận với lực tác động nhưng hành trình ngắn và kết cấu đơn giản. Vì không có bộ phận trượt nên sản phẩm có tuổi thọ cao và được thiết kế để chống rò rỉ.

· Dạng ống trượt (スプール形)

Nó có cấu trúc trong đó thân van hình xiên được dẫn qua một ống hình trụ và được dẫn động theo hướng trục để đóng mở đường dẫn dòng chảy. Mặc dù nó đòi hỏi hành trình dài hơn loại hình nón nhưng nó là loại cân bằng và không bị ảnh hưởng bởi áp suất chất lỏng. Tương thích với nhiều loại áp suất vận hành từ áp suất thấp đến áp suất cao.
Do cấu trúc đơn giản nên cấu trúc này thường thấy ở các loại van nhiều cổng.

· Dạng ghế trượt (スライド形)

Giống như tên và hình ảnh khi ghế van di chuyển dòng chảy qua các khe hở đi vào hoặc ra, do cấu trúc đơn giản nên cấu trúc này thường thấy ở các loại van nhiều cổng.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

• Khi điện từ được cấp điện, nó sẽ trở thành nam châm điện và nâng pít tông thép lên. Pít tông được nối với thân van nên khi nâng pít tông lên, thân van sẽ mở ra và chất lỏng chảy qua.
• Khi bộ điện từ bị ngắt điện, pít tông được hạ xuống nhờ lực của lò xo, đóng thân van và ngăn dòng chất lỏng chảy qua. Bằng cách này, chất lỏng có thể được bật và tắt bằng một cơ chế tương đối đơn giản.
• Cả dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) đều được sử dụng làm nguồn điện vận hành cho van điện từ. Cả hai đều có những đặc điểm cơ bản giống nhau: khoảng cách giữa đai ốc cắm và lõi di động càng ngắn thì lực hút càng lớn và điện áp càng cao thì lực hút càng lớn.
  Tuy nhiên, đặc điểm riêng của chúng là khác nhau, với DC có lực hút yếu và AC có lực hút theo nhịp. Vì vậy, tùy vào điều kiện sử dụng mà chọn loại nguồn điện cho phù hợp.

ĐIỀU KHIỂN VAN ĐIỆN TỪ TỰ ĐỘNG.

Như đã nói về nhược điểm của loại van cơ bình thường là nhất thiết cần có người trực tiếp vận hành thì van điện từ hoàn toàn có thể sử dụng điều khiển tự động bằng PLC.

Ví dụ với một loại thường đóng như như trong hình ảnh nếu muốn cơ cấu chấp hành là xy lanh hoạt động thì PLC cấp một tín hiệu đến cuộn dây trong van điện từ và pít tông trong van di chuyển cấp không khí đi qua van tới xy lanh đẩy pít tông trong xy lanh lên, khi tín hiệu trong PLC ngắt đi thì quá trình đảo ngược lại.

ỨNG DỤNG THỰC TẾ

Nhìn ở góc độ người sử dụng bình thường trong đời sống chúng ta ít khi gặp van điện từ nhưng cùng với sự phát triển của ngành tự động hóa, thì trong công nghiệp van điện từ là thiết bị có mặt ở hầu hết các hệ thống sử dụng khí nén, chất lỏng,….

Bên dưới là hình ảnh thực tế để mọi người có thể xem cụ thể.

Tổng kết lại trong bài viết này mình đã truyền tải kiến thức cơ bản nhất của van điện từ tới mọi người hi vọng nó giúp ích cho mọi người phần nào đó.
Cảm ơn bạn đọc!.

Tác giả G-Hoàng Tuấn.
Nguồn: 弁部の構造 | 日本アスコ株式会社 (ascojp.co.jp),
【図解】電磁弁とは？仕組み・構造を詳しく解説│プラントエンジの樹 (planteng-tree.com)