33-99 No. Δρόμος Μουφού, Περιφέρεια Γκουλού, Νάντζινγκ, Κίνα [email protected] | [email protected]

Επικοινωνήστε μαζί μας

Βιβλιοθήκη

Αρχική σελίδα /  Βιβλιοθήκη

Κεφάλαιο 10: Βαλβίδες Κατευθυντικού Ελέγχου

Jun.16.2026

Μια βαλβίδα κατευθυντικού ελέγχου αποτελείται από ένα σώμα βαλβίδας με εσωτερικούς αγωγούς και ένα κινητό μέρος που ονομάζεται «πυρήνας». Ο πυρήνας μπορεί να συνδέει ή να φράσσει τους εσωτερικούς αγωγούς. Για τις περισσότερες τυποποιημένες βιομηχανικές υδραυλικές βαλβίδες, ο πυρήνας είναι κυλινδρικός — αυτός ο τύπος ονομάζεται βαλβίδα κατευθυντικού ελέγχου με πυρήνα ή απλά «βαλβίδα με πυρήνα». Οι βαλβίδες με πυρήνα είναι ο πιο διαδεδομένος τύπος βαλβίδας κατευθυντικού ελέγχου στη βιομηχανική υδραυλική. Το παρόν κεφάλαιο περιγράφει τους τύπους τους, την κατασκευή τους, την αρχή λειτουργίας τους και τις μεθόδους ελέγχου τους.

Τετράδρομη Βαλβίδα Κατευθυντικού Ελέγχου

Ο πρώτος τύπος κατευθυντικής βαλβίδας που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι αυτός με τέσσερις εσωτερικούς αγωγούς: έναν αγωγό πίεσης, έναν αγωγό επιστροφής (δεξαμενής) και δύο αγωγούς εργασίας. Αυτή είναι η τετράδρομη κατευθυντική βαλβίδα — ονομασμένη έτσι λόγω των τεσσάρων διαφορετικών αγωγών στο σώμα της βαλβίδας. Η τετράδρομη κατευθυντική βαλβίδα ελέγχει υδραυλικούς κυλίνδρους ή υδραυλικούς κινητήρες για να αντιστρέψουν την κατεύθυνσή τους.

Λειτουργία τετράδρομης βαλβίδας σε ένα κύκλωμα

Όλες οι κατευθυντικές βαλβίδες αποτελούνται από ένα σώμα βαλβίδας και ένα εσωτερικό κινητό έμβολο. Το έμβολο έχει τουλάχιστον δύο θέσεις — δύο ακραίες θέσεις. Αυτές οι δύο θέσεις απεικονίζονται στο γραφικό σύμβολο μιας κατευθυντικής βαλβίδας με δύο ξεχωριστά πλαίσια. Σε κάθε πλαίσιο, χρησιμοποιούνται βέλη για να δείξουν πώς συνδέονται οι εσωτερικές διαδρομές του σώματος της βαλβίδας όταν το έμβολο βρίσκεται σε αυτήν τη θέση. Κατά την απεικόνιση μιας κατευθυντικής βαλβίδας με γραφικό σύμβολο, και τα δύο πλαίσια πρέπει να είναι ενωμένα μεταξύ τους. Κατά την τοποθέτησή της σε ένα κύκλωμα, ακριβώς ένα από τα δύο πλαίσια πρέπει να συνδέεται στο κύκλωμα. Με αυτόν τον τρόπο, όταν ο ενεργοποιητής κινείται προς μία κατεύθυνση, η εσωτερική διαδρομή ροής στην κατευθυντική βαλβίδα απεικονίζεται σαφώς. Όταν το άλλο πλαίσιο του συμβόλου πρέπει να δείχνει την κίνηση του ενεργοποιητή προς την αντίθετη κατεύθυνση, απλώς μετακινείται ομαλά το άλλο πλαίσιο στο κύκλωμα.

Μια κατευθυντική βαλβίδα με μόνο δύο θέσεις έμβολου ονομάζεται βαλβίδα δύο θέσεων.

Σχήμα 10-1 Τετράδρομη κατευθυντική βαλβίδα. Το σύμβολο με τα δύο πλαίσια αντιπροσωπεύει τις δύο θέσεις του εμβόλου. Μόνο ένα πλαίσιο συνδέεται κάθε φορά στο κύκλωμα· η μετατόπιση του εμβόλου αλλάζει το ενεργό πλαίσιο, αντιστρέφοντας έτσι την κίνηση του εμβόλου.

Λειτουργία του κυκλώματος τετράδρομης βαλβίδας

Όταν ο εμβολοφόρος άξονας βρίσκεται σε μία από τις ακραίες θέσεις του, η διαδρομή πίεσης συνδέεται με τη διαδρομή εργασίας Α, ενώ η διαδρομή επιστροφής συνδέεται με τη διαδρομή εργασίας Β. Όταν ο εμβολοφόρος άξονας μετακινηθεί στην άλλη ακραία θέση, η διαδρομή πίεσης συνδέεται με τη διαδρομή εργασίας Β, ενώ η διαδρομή επιστροφής συνδέεται με τη διαδρομή εργασίας Α. Η αλλαγή της ακραίας θέσης του εμβολοφόρου άξονα αλλάζει την κατεύθυνση της ροής του λαδιού προς τον υδραυλικό κύλινδρο, προκαλώντας την εξαγωγή ή την εισαγωγή του εμβόλου.

Τρίδρομη κατευθυντική βαλβίδα

Μια τρίοδη κατευθυντήρια βαλβίδα διαθέτει τρεις εσωτερικούς αγωγούς: έναν αγωγό πίεσης, έναν αγωγό επιστροφής και έναν αγωγό εργασίας. Η λειτουργία της είναι η εξής: όταν ο εμβολοφόρος πυρήνας βρίσκεται σε μία ακραία θέση, προσδίδει πίεση στον ακροδέκτη εργασίας· όταν βρίσκεται στην άλλη ακραία θέση, αποπιέζει τον ακροδέκτη εργασίας. Με άλλα λόγια, η τρίοδη βαλβίδα εναλλάσσει την προσφορά και την απόσυρση πίεσης σε έναν μοναδικό ακροδέκτη εργασίας.

Λειτουργία του κυκλώματος τρίοδης βαλβίδας

Μια τρίοδη βαλβίδα μπορεί να ελέγχει μονόδραστους ενεργοποιητές, όπως κυλινδρικούς εμβόλους με επαναφορά μέσω ελατηρίου. Σε τέτοιες εφαρμογές, η τρίοδη βαλβίδα, όταν βρίσκεται σε μία θέση, προσφέρει λάδι υπό πίεση στο άκρο του κυλίνδρου χωρίς εμβολοφόρο ράβδο· όταν μετακινηθεί στην άλλη θέση, διακόπτεται η ροή προς τον ενεργοποιητή και ο αγωγός του ενεργοποιητή συνδέεται με τον αγωγό επιστροφής εντός του σώματος της βαλβίδας, ώστε η ράβδος του κυλίνδρου να ανασύρεται με τη βοήθεια της βαρύτητας ή της δύναμης του ελατηρίου.

Όταν η τρίοδη βαλβίδα βρίσκεται στη θέση που συνδέει την εργασιακή διαδρομή με τη διαδρομή επιστροφής, ένας κατακόρυφα τοποθετημένος κύλινδρος με εμβολοφόρο ράβδο μπορεί να συρρικνωθεί υπό την επίδραση της βαρύτητας, ενώ η ράβδος ενός κυλίνδρου με επαναφορά από ελατήριο συρρικνώνεται υπό την επίδραση της δύναμης του ελατηρίου.

Σε βιομηχανικές υδραυλικές εφαρμογές, οι τρίοδες βαλβίδες σπάνια συναντώνται. Εάν απαιτείται λειτουργία τριών διαδρομών, συνήθως χρησιμοποιείται αντί αυτής μία τετράοδη βαλβίδα, με μία από τις εργασιακές θύρες φραγμένη.

Σχήμα 10-3: Η τρίοδη κατευθυντική βαλβίδα ελέγχει μονόδραστους (με επαναφορά από ελατήριο) κυλίνδρους. Σε μία θέση προκαλείται υδραυλική πίεση· στην άλλη θέση ο κύλινδρος συνδέεται με τη δεξαμενή και το ελατήριο επιτρέπει τη συρρίκνωση της ράβδου.

Δίοδη κατευθυντική βαλβίδα

Μία δίοδη κατευθυντική βαλβίδα διαθέτει μόνο δύο διαδρομές — αυτές οι δύο διαδρομές μπορούν να συνδέονται ή να αποσυνδέονται μέσω του εμβόλου. Όταν το έμβολο βρίσκεται σε μία από τις ακραίες θέσεις, η διαδρομή ροής μέσω της βαλβίδας είναι ανοικτή· όταν βρίσκεται στην άλλη ακραία θέση, η διαδρομή είναι κλειστή.

Λειτουργία κυκλώματος δίοδης βαλβίδας

Η δικατευθυντήρια βαλβίδα δύο κατευθύνσεων λειτουργεί ως διακόπτης ενεργοποίησης/απενεργοποίησης σε ένα κύκλωμα. Αυτή η λειτουργία χρησιμοποιείται σε πολλά συστήματα ως ασφαλής διασύνδεση (safety interlock) ή για την απομόνωση και τη σύνδεση διαφόρων συστατικών του συστήματος.

Κατηγοριοποίηση και προδιαγραφές δικατευθυντήριων βαλβίδων

Οι δικατευθυντήριες βαλβίδες ελέγχου που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανική υδραυλική διατίθενται σε διάφορα βασικά μεγέθη: 1/4", 3/8", 1/2", 3/4" και 1-1/4" (6,35 mm, 9,5 mm, 12,7 mm, 19,05 mm και 31,75 mm). Σε βιομηχανικές εφαρμογές, συνήθως κατηγοριοποιούνται βάσει της μέσης ροής που μπορούν να διαχειριστούν, αντί για το μέγεθος των συνδέσεων. Για παράδειγμα, οι κατηγοριοποιημένες ικανότητες ροής είναι: 3–10 gpm (11,37–37,9 lpm), 10–20 gpm (37,9–45,48 lpm), 40 gpm (75,8 lpm), 80 gpm (303,2 lpm) και 160 gpm (379 lpm). Στην κατηγοριοποιημένη ροή, η πτώση πίεσης από την είσοδο P προς την έξοδο A ή από την έξοδο B προς την έξοδο T είναι περίπου 40 psi (2,76 bar).

Εμβολοειδής πυρήνας δικατευθυντήριας βαλβίδας

Η πλάκα της τετρακατευθυντικής βαλβίδας που έχουμε δει είναι ένας άξονας με τρία κυλινδρικά τμήματα μεγάλης διαμέτρου, που ονομάζονται «γέφυρες». Η ίση απόσταση μεταξύ των τριών γεφυρών καθορίζει ότι πρόκειται για πλάκα με τρεις γέφυρες. Οι περισσότερες βιομηχανικές υδραυλικές κατευθυντικές βαλβίδες έχουν πλάκες με δύο ή τέσσερις γέφυρες. Οι βαλβίδες με χαμηλότερη ρυθμιζόμενη παροχή χρησιμοποιούν συνήθως πλάκες με δύο γέφυρες· οι πλάκες με τέσσερις γέφυρες είναι πιο συνηθισμένες σε βαλβίδες με μεγαλύτερη ρυθμιζόμενη παροχή.

Σχήμα 10-5: Πλάκες κατευθυντικών βαλβίδων. Οι πλάκες με δύο γέφυρες είναι συνηθισμένες σε μικρότερες βαλβίδες· οι πλάκες με τέσσερις γέφυρες σε μεγαλύτερες. Ο αριθμός και η θέση των γεφυρών καθορίζουν ποιες διαδρομές συνδέονται ή αποκλείονται σε κάθε θέση της πλάκας.

Τετρακατευθυντική βαλβίδα με στήριξη σε υποπλάκα

Η τετρακατευθυντήρια βαλβίδα κατεύθυνσης που περιγράφηκε παραπάνω διαθέτει τέσσερις θύρες. Συνήθως, οι θύρες πίεσης και επιστροφής βρίσκονται στη μία πλευρά του σώματος της βαλβίδας, ενώ οι δύο θύρες εργασίας βρίσκονται στην απέναντι πλευρά. Η διάταξη αυτών των θυρών είναι πολύ κοντά στο γραφικό σύμβολο της βαλβίδας κατεύθυνσης. Για ευκολία εγκατάστασης, οι περισσότερες βιομηχανικές υδραυλικές βαλβίδες κατεύθυνσης χρησιμοποιούν σχεδιασμό με εγκατάσταση σε υποπλάκα: το σώμα της βαλβίδας στερεώνεται με βίδες σε μια υποπλάκα που συνδέεται με τις γραμμές του συστήματος. Οι θύρες των βαλβίδων με εγκατάσταση σε υποπλάκα βρίσκονται στην κάτω επιφάνεια του σώματος της βαλβίδας.

Ενεργοποιητές Βαλβίδων Κατεύθυνσης

Έχουμε δει ότι η κινητή πλάκα (spool) της βαλβίδας κατεύθυνσης μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα από τα δύο άκρα. Η μετακίνηση της κινητής πλάκας μπορεί να γίνει με μηχανικό, ηλεκτρικό, υδραυλικό, πνευματικό ή χειροκίνητο τρόπο.

Χειροκίνητη λειτουργία

Μια κατευθυντική βαλβίδα που κινείται με την μυϊκή δύναμη ονομάζεται χειροκίνητη βαλβίδα. Υπάρχουν πολλοί τύποι χειροκίνητων μηχανισμών λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένων των μοχλών, των κουμπιών πίεσης και των ποδομοχλών. Ο πιο συνηθισμένος μηχανικός μηχανισμός λειτουργίας είναι ένας καμπύλος πείρος, του οποίου η κορυφή είναι εφοδιασμένη με ρόδα — όταν η καμπύλη του ενεργοποιητή κινηθεί προς τα κάτω και συγκρουστεί με τη ρόδα, ο εμβολοφόρος άξονας μετατίθεται σε άλλη θέση. Με τη χειροκίνητη λειτουργία, η ακολουθία ενεργειών και ο έλεγχος της κατευθυντικής βαλβίδας πρέπει να καθορίζονται από την πρόθεση του χειριστή. Εάν η κατευθυντική βαλβίδα πρέπει να μετατεθεί σε συγκεκριμένη θέση του ενεργοποιητή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια μηχανικά ενεργοποιούμενη κατευθυντική βαλβίδα.

Πιλότικος έλεγχος

Ο εμβολοφόρος άξονας κατευθυντικών βαλβίδων μπορεί επίσης να μετατεθεί χρησιμοποιώντας πιλοτική πίεση αέρα ή υγρού. Για εμβολοφόρους άξονες τετραπλού ελέγχου (four-land spools), η πιλοτική πίεση ενεργεί στις επιφάνειες του εμβολοφόρου άξονα σε και τις δύο ακραίες θέσεις. Για εμβολοφόρους άξονες διπλού ελέγχου (two-land spools), η πιλοτική πίεση ενεργεί σε ένα μοναδικό πιλοτικό έμβολο.

Έλεγχος με ηλεκτρομαγνήτη (Ηλεκτρομαγνητικός Έλεγχος)

Ο πιο συνηθισμένος τρόπος ελέγχου μιας κατευθυντικής βαλβίδας είναι με ηλεκτρομαγνήτη. Ο ηλεκτρομαγνήτης είναι μια ηλεκτρομηχανική συσκευή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε γραμμική μηχανική δύναμη και κίνηση. Ο αντίστοιχος ενεργοποιητής σε ένα υδραυλικό σύστημα είναι ο υδραυλικός κύλινδρος.

Ηλεκτρομαγνήτης ξηρού τύπου

Από τους δύο τύπους ηλεκτρομαγνητών, ο ξηρός τύπος είναι η παλαιότερη κατασκευή. Λειτουργεί βάσει βασικών ηλεκτρομαγνητικών αρχών και αποτελείται από έναν σιδηρούχο πυρήνα σχήματος «Τ», ένα πηνίο και ένα πλαίσιο σχήματος «C». Λόγω του σχήματος του σιδηρούχου πυρήνα και του πλαισίου που περιβάλλει το πηνίο, αυτός ο τύπος ονομάζεται ενίοτε «CT» ηλεκτρομαγνήτης. Ο σίδηρος είναι καλός μαγνητικός αγωγός, ενώ ο αέρας έχει κακή μαγνητική αγωγιμότητα. Η αρχή λειτουργίας του ηλεκτρομαγνήτη ξηρού τύπου είναι η εξής: το μαγνητικό πεδίο έλκει τον σιδηρούχο πυρήνα προς το εσωτερικό του πηνίου, μειώνοντας έτσι τη μεγάλη μαγνητική αντίσταση που προκαλείται από το κενό αέρα στο κέντρο του πηνίου. Καθώς ο σιδηρούχος πυρήνας μετακινείται προς τα μέσα, το κενό αέρα μειώνεται σταδιακά, η ηλεκτρομαγνητική δυναμική δύναμη αυξάνεται και η ηλεκτρομαγνητική δύναμη όταν ο σιδηρούχος πυρήνας βρίσκεται εντός του πηνίου είναι μεγαλύτερη από όταν βρίσκεται εκτός αυτού.

Ηλεκτρομαγνήτης υγρού τύπου

Ο ηλεκτρομαγνητικός διακόπτης υγρού τύπου είναι μια σχετικά νεότερη κατασκευή στον τομέα της βιομηχανικής υδραυλικής. Σε σύγκριση με τις κατασκευές με αέριο κενό, το πλεονέκτημα του ηλεκτρομαγνητικού διακόπτη υγρού τύπου είναι η καλύτερη απόρριψη θερμότητας και η εξάλειψη των σφραγίδων της ράβδου ώθησης, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν διαρροές σε ηλεκτρομαγνητικούς διακόπτες ξηρού τύπου, βελτιώνοντας έτσι την αξιοπιστία.

Κατασκευή ηλεκτρομαγνητικού διακόπτη υγρού τύπου

Ένας ηλεκτρομαγνητικός διακόπτης υγρού τύπου αποτελείται από πηνίο, ορθογώνιο πλαίσιο, ράβδο ώθησης, αρματούρα (σίδερο πυρήνα) και σωλήνα οδήγησης. Το πηνίο περικλείεται στο ορθογώνιο πλαίσιο· και τα δύο σφραγίζονται μαζί με πλαστικό. Αυτή η συναρμολόγηση διαθέτει μια διαπεραστική οπή που διέρχεται από το κέντρο του πηνίου και από τις δύο πλευρές του πλαισίου — αυτή η οπή τοποθετείται πάνω στον σωλήνα οδήγησης. Ο σωλήνας οδήγησης περιέχει την αρματούρα. Ο σωλήνας οδήγησης είναι ενσωματωμένος με πίεση στο σώμα της κατευθυντικής βαλβίδας· η εσωτερική κοιλότητα του σωλήνα οδήγησης συνδέεται με την επιστροφική διαδρομή της κατευθυντικής βαλβίδας, οπότε η αρματούρα βυθίζεται στο λάδι του συστήματος — γι’ αυτό και ονομάζεται «υγρή αρματούρα».

Πώς λειτουργεί ο ηλεκτρομαγνητικός διακόπτης υγρού τύπου

Όταν ρέει ρεύμα μέσω της πηνίου, η πηνίος δημιουργεί μαγνητικό πεδίο, το οποίο ενισχύεται από την ορθογώνια σιδηρομαγνητική διαδρομή γύρω από την πηνίο και τον αρματούρα στο κέντρο της πηνίου. Όταν εφαρμοστεί ρεύμα στην πηνίο της υγρής αρματούρας, η κινητή αρματούρα βρίσκεται εν μέρει έξω από την πηνίο. Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από το ρεύμα έλκει την αρματούρα προς τα μέσα, προκαλώντας μηχανική σύγκρουση με τη ράβδο ώθησης, η οποία είναι συνδεδεμένη με τον άξονα της βαλβίδας κατεύθυνσης, με αποτέλεσμα την μετατόπιση της βαλβίδας κατεύθυνσης. Καθώς ο άξονας μετατοπίζεται, η αρματούρα εισέρχεται πλήρως στην πηνίο, συγκεντρώνοντας ολοκληρωτικά το μαγνητικό πεδίο της πηνίου στη σιδηρομαγνητική διαδρομή.

Ο σίδηρος είναι καλός μαγνητικός αγωγός, ενώ το λάδι που περιβάλλει τον αρματουρικό πυρήνα και τη ράβδο ώθησης έχει πολύ κακή μαγνητική αγωγιμότητα. Η αρχή λειτουργίας του υγρού τύπου ηλεκτρομαγνητικού πηνίου είναι η εξής: το μαγνητικό πεδίο έλκει τον αρματουρικό πυρήνα προς τα μέσα για να μειώσει το μεγάλο κενό αέρα στο κέντρο του πηνίου. Καθώς ο αρματουρικός πυρήνας κινείται προς τα μέσα, το κενό μειώνεται σταδιακά, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη ώθησης αυξάνεται και, όταν ο αρματουρικός πυρήνας βρίσκεται πλήρως εντός του πηνίου, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη είναι μεγαλύτερη από αυτήν που επικρατεί εκτός του πηνίου.

Σχήμα 10-9: Ηλεκτρομαγνητικό πηνίο υγρού τύπου. Ο αρματουρικός πυρήνας είναι βυθισμένος σε υδραυλικό λάδι (γι’ αυτό και ο όρος «υγρό»), με αποτέλεσμα να εξαλείφεται το δυναμικό στεγανοποιητικό της ράβδου ώθησης. Προσφέρει καλύτερη απόδοση στην απομάκρυνση θερμότητας και μεγαλύτερη αξιοπιστία σε σύγκριση με τον ξηρό τύπο.

Ηχητική διαταραχή AC

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η ισχύς για τον βιομηχανικό έλεγχο είναι συνήθως εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Το εναλλασσόμενο ρεύμα στις ΗΠΑ κυκλοφορεί από το μηδέν στο θετικό μέγιστο, επιστρέφει διαμέσου του μηδενός στο αρνητικό μέγιστο και επιστρέφει ξανά στο μηδέν με συχνότητα 60 κύκλων το δευτερόλεπτο (60 Hz). Όταν το ρεύμα βρίσκεται στο θετικό ή αρνητικό μέγιστο, το μαγνητικό πεδίο και η ηλεκτρομαγνητική δύναμη είναι μέγιστες. Καθώς το ρεύμα μειώνεται και διέρχεται από το μηδέν, το μαγνητικό πεδίο και η δύναμη μειώνονται επίσης, με αποτέλεσμα η φορτισμένη με ελατήριο σοληνοειδής συσκευή (συνήθως ο διακόπτης βαλβίδας φορτισμένος με ελατήριο) να ωθεί τον σιδηρούχο πυρήνα ή τον αρματούρα έξω. Όταν το πεδίο και η δύναμη αυξηθούν εκ νέου, τραβούν τον σιδηρούχο πυρήνα ή την αρματούρα πάλι προς τα μέσα. Αυτή η κίνηση δημιουργεί τον ηχητικό χαρακτηρισμό της σοληνοειδούς συσκευής — τον «ηχητικό θόρυβο του εναλλασσόμενου ρεύματος» (AC hum).

Δακτύλιος βραχυκυκλώματος (πηνίο σκίασης)

Για τη μείωση της ηχητικής διαταραχής (hum) του εναλλασσόμενου ρεύματος και την αύξηση της δύναμης ώθησης του ηλεκτρομαγνητικού πηνίου, χρησιμοποιείται ένας δακτύλιος βραχυκύκλωσης (δακτύλιος σκίασης) για αντιστάθμιση. Στα ξηρά ηλεκτρομαγνητικά πηνία, ο δακτύλιος βραχυκύκλωσης είναι ένας χάλκινος δακτύλιος προσαρτημένος στο πλαίσιο σχήματος C. Στα υγρά ηλεκτρομαγνητικά πηνία, είναι ένας χάλκινος δακτύλιος τοποθετημένος στο άκρο του οδηγού σωλήνα που συνδέεται με τη ράβδο ώθησης. Κατά τη λειτουργία του ηλεκτρομαγνητικού πηνίου, ο δακτύλιος επάγει ένα ρεύμα που καθυστερεί σε σχέση με το εφαρμοζόμενο λειτουργικό ρεύμα. Με αυτόν τον τρόπο, όταν το κύριο μαγνητικό πεδίο του πηνίου βρίσκεται στο ελάχιστό του, το μαγνητικό πεδίο του δακτυλίου βραχυκύκλωσης είναι επαρκές για να κρατάει την σιδηρούχα καρδιά ή τον αρματούρα, μειώνοντας σημαντικά την ηχητική διαταραχή (hum) του εναλλασσόμενου ρεύματος.

Δινορρεύματα

Το παλλόμενο εναλλασσόμενο ρεύμα μαγνητικού πεδίου μπορεί να δημιουργήσει μικρά παράσιτα ρεύματα στο ηλεκτρομαγνήτη — αυτά είναι τα ρεύματα Foucault (eddy currents), τα οποία κυκλοφορούν σε μικρούς κλειστούς αγωγούς κατά μήκος της μαγνητικής διαδρομής του σιδήρου, καταναλώνοντας ισχύ και παράγοντας θερμότητα, με αποτέλεσμα τη μείωση της ώθησης εξόδου του ηλεκτρομαγνήτη. Για την ελαχιστοποίηση των επιδράσεων των ρευμάτων Foucault, χρησιμοποιούνται λεπτές μεταλλικές πλάκες (laminations) για την κατασκευή του C-πλαισίου και του σιδηρού πυρήνα του ξηρού ηλεκτρομαγνήτη. Οι μεταλλικές πλάκες είναι μονωμένες μεταξύ τους με οξείδια. Το μαγνητικό πεδίο διέρχεται εύκολα κατά μήκος της κανονικής μαγνητικής διαδρομής των πλακών, αλλά λόγω των μονωτικών στρωμάτων τα ρεύματα Foucault δεν μπορούν να κυκλοφορήσουν μεταξύ των πλακών. Επειδή το C-πλαίσιο κατασκευάζεται με τη στοίβαξη μονωμένων πλακών, ονομάζεται συνήθως «στοίβα C-πλαισίου». Για τους υγρούς ηλεκτρομαγνήτες, η ελαχιστοποίηση των ρευμάτων Foucault επιτυγχάνεται με τη χρήση μονωμένων σιδηρούς πλακών για το ορθογώνιο πλαίσιο, ενώ για τον άξονα (armature) αυτό δεν είναι εφαρμόσιμο, καθώς οι υγροί ηλεκτρομαγνήτες είναι ισχυρότεροι από τους ξηρούς. Από πλευράς ανθεκτικότητας, η κατασκευή του άξονα από πλάκες δεν είναι εφικτή — στους υγρούς ηλεκτρομαγνήτες, ο άξονας είναι ένα ολόσωμο κομμάτι.

Ρεύμα εισόδου πηνίου ηλεκτρομαγνήτη

Το εναλλασσόμενο ρεύμα στα πηνία ηλεκτρομαγνήτη δημιουργεί ηλεκτρομαγνητική δύναμη που μετακινεί τον κινητήρα της κατευθυντικής βαλβίδας, αλλά παράγει επίσης θερμότητα, η οποία τελικά καταστρέφει το πηνίο του ηλεκτρομαγνήτη. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που διαρρέει το πηνίο του ηλεκτρομαγνήτη, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα αστοχίας του πηνίου. Εάν ο ηλεκτρομαγνήτης δεν κινηθεί για να κλείσει το κενό αέρα, το πηνίο θα διαρρέεται από πολύ υψηλό ρεύμα, προκαλώντας υπερθέρμανση. Σε αντίθεση με τα υδραυλικά συστήματα, όπου η παροχή είναι σχετικά σταθερή, στα κανονικά ηλεκτρικά συστήματα το ρεύμα σχετίζεται με την αντίσταση — υψηλότερη αντίσταση σημαίνει χαμηλότερο ρεύμα και λιγότερη θερμότητα. Δεδομένου ότι η θερμότητα επηρεάζει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του ηλεκτρομαγνήτη, ο στόχος είναι να χρησιμοποιείται το ελάχιστο δυνατό ρεύμα, ενώ παράγεται επαρκής δύναμη μετακίνησης. Αυτό επιτυγχάνεται με τον σχεδιασμό πηνίων με επαρκή εναλλασσόμενη αντίσταση (αντίσταση αντίδρασης).

Η αντίσταση έχει δύο συνιστώσες: την καθαρή αντίσταση του υλικού του αγωγού στη ροή των ηλεκτρονίων — ο χαλκός έχει μικρότερη αντίσταση από το αλουμίνιο — και το φαινόμενο αντίστασης που προκαλείται από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο γύρω από τις σπείρες της πηνίου. Αυτό το μαγνητικό πεδίο εμποδίζει ή περιορίζει το ρεύμα που εισέρχεται στην πηνία. Όσο ισχυρότερο είναι το πεδίο, τόσο μικρότερο είναι το ρεύμα στις σπείρες της πηνίας του ηλεκτρομαγνήτη.

Όταν ο ηλεκτρομαγνήτης ενεργοποιηθεί για πρώτη φορά, ο κινητός σιδηρούς πυρήνας ή η γλώσσα βρίσκεται εν μέρει έξω από την πηνία, δημιουργώντας μεγάλο κενό αέρα στο κέντρο της πηνίας. Το μαγνητικό πεδίο δεν είναι ιδιαίτερα ισχυρό σε αυτή τη θέση· η αντίσταση στο ρεύμα προέρχεται κυρίως από την καθαρή αντίσταση του αγωγού, προκαλώντας μεγάλο ρεύμα επιβάρυνσης στις σπείρες της πηνίας. Καθώς ο σιδηρούς πυρήνας ή η γλώσσα μετακινείται προς τα μέσα, το κενό αέρα μειώνεται σταδιακά και το ρεύμα μειώνεται. Όταν ο σιδηρούς πυρήνας ή η γλώσσα βρεθεί πλήρως στη θέση του, η αντίσταση είναι μέγιστη και το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι ελάχιστο.

Το κορυφαίο ρεύμα εισόδου κατά την πρώτη ενεργοποίηση του ηλεκτρομαγνητικού πηνίου είναι πολλαπλάσιο του ρεύματος συγκράτησης όταν το σίδερο ή ο αρματουρικός πυρήνας βρίσκεται πλήρως σε θέση. Εάν μια μηχανική παρεμπόδιση εμποδίζει τον σιδερένιο πυρήνα ή την αρματούρα να φτάσει πλήρως στη θέση της, ένα πολύ μεγάλο ρεύμα διαρρέει το πηνίο — παράγοντας τεράστια θερμότητα. Για μη κλειστά, ξηρού τύπου ηλεκτρομαγνητικά πηνία, αυτό τήκει τα πλαστικά εξαρτήματα στο άκρο του πηνίου· για κλειστά ξηρού τύπου ή υγρού τύπου ηλεκτρομαγνητικά πηνία, προκαλεί φούσκωμα της πλαστικής σφράγισης. Σε και τους δύο τύπους, η μόνωση του σύρματος καίγεται αμέσως, και εντός ενός ή δύο λεπτών το πηνίο βραχυκυκλώνεται — αυτό ακριβώς συμβαίνει όταν ένας εγκλωβισμένος δίσκος εμποδίζει τη μετακίνηση του ηλεκτρομαγνητικού πηνίου.

Σχήμα 10-10: Ρεύμα εισόδου έναντι ρεύματος συγκράτησης σε εναλλασσόμενου ρεύματος ηλεκτρομαγνητικό πηνίο. Κατά την πρώτη ενεργοποίηση, η μεγάλη αέρινη διάκενο επιτρέπει υψηλό ρεύμα εισόδου (πολλαπλάσιο του ρεύματος συγκράτησης). Μόλις τοποθετηθεί πλήρως, η αντίσταση αυξάνεται και το ρεύμα μειώνεται. Ένας εγκλωβισμένος δίσκος (δηλαδή διάκενο που δεν κλείνει ποτέ) σημαίνει διαρκές ρεύμα εισόδου — και εγγυημένη καταστροφή του πηνίου.

Ηλεκτρομαγνητικά πηνία συνεχούς λειτουργίας

Ένας ηλεκτρομαγνήτης με συνεχή κατάταξη μπορεί να παραμένει ενεργοποιημένος για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να υπερθερμανθεί. Η ικανότητα απομάκρυνσης θερμότητας του ηλεκτρομαγνήτη είναι επαρκής για να απομακρύνει τη μεγαλύτερη μερίδα της θερμότητας που παράγεται από το μικρότερο ρεύμα συγκράτησης που διαρρέει το πηνίο. Τα περισσότερα βιομηχανικά υδραυλικά κατευθυντικά βαλβίδια χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνήτες με συνεχή κατάταξη.

Περιορισμοί ηλεκτρομαγνήτη

Οι βαλβίδες κατεύθυνσης με ελεγχόμενη λειτουργία μέσω ηλεκτρομαγνητικού πηνίου παρουσιάζουν ορισμένα περιορισμένα σημεία. Πρώτον, τα συμβατικά ηλεκτρομαγνητικά πηνία δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υγρά ή εκρηκτικά περιβάλλοντα. Δεύτερον, όταν η διάρκεια ζωής της βαλβίδας κατεύθυνσης πρέπει να είναι ιδιαίτερα μεγάλη, συνήθως αποφεύγονται επίσης οι ηλεκτρικώς ελεγχόμενες βαλβίδες με ηλεκτρομαγνητικό πηνίο. Ίσως το μεγαλύτερο μειονέκτημα των ηλεκτρομαγνητικών πηνίων να είναι ότι η δύναμη μετατόπισης που μπορούν να παράγουν είναι περιορισμένη. Στην πραγματικότητα, για μεγαλύτερες βαλβίδες κατεύθυνσης, η απαιτούμενη δύναμη μετατόπισης είναι αρκετά μεγάλη. Για μεγαλύτερες βαλβίδες (1/4" ή 3/8" / 6,35 mm ή 9,5 mm), μια βαλβίδα κατεύθυνσης με ηλεκτρομαγνητικό πηνίο τοποθετείται συνήθως στην κορυφή, και κατά τη μετατόπιση, η ροή από τη μικρή βαλβίδα εισάγεται στην αντίστοιχη πλευρά του άξονα της μεγάλης βαλβίδας. Αυτός ο τύπος ονομάζεται βαλβίδα κατεύθυνσης με ελεγχόμενη λειτουργία μέσω ηλεκτρομαγνητικού πηνίου και πιλότου.

Αστοχία ηλεκτροβαλβίδας

Η θερμότητα αποτελεί την κύρια αιτία αποτυχίας των ηλεκτρομαγνητικών πηνίων βαλβίδων κατεύθυνσης με απευθείας ενεργοποίηση, η οποία οφείλεται συνήθως σε έμφραξη του ηλεκτρομαγνητικού πηνίου, υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος ή χαμηλή τάση (ανεπαρκής δύναμη μετατόπισης για την πλήρη εγκατάσταση του σιδηρού πυρήνα ή του αρματούρα).

Έμφραξη ηλεκτρομαγνητικού πηνίου

Ένας εγκλωβισμένος άξονας εμποδίζει την πλήρη εφαρμογή της σιδερένιας καρδιάς ή του άξονα, με αποτέλεσμα το πηνίο του ηλεκτρομαγνητικού διακόπτη να καταναλώνει συνεχώς πολύ υψηλό ρεύμα εκκίνησης. Ο ηλεκτρομαγνητικός διακόπτης δεν μπορεί να αποσπάσει την τεράστια ποσότητα θερμότητας που παράγεται, με αποτέλεσμα τελικά να καεί το πηνίο. Αν και η υπερβολική ροή μέσω της βαλβίδας μπορεί να εγκλωβίσει τον ηλεκτρομαγνητικό διακόπτη, η μηχανική παρεμπόδιση της κίνησης του άξονα αποτελεί τη συνηθέστερη αιτία εγκλωβισμού. Ρύποι (όπως λάσπη, μεταλλικά χνούδια, άμμος πυρήνα και ταινία PTFE) μπορούν να εγκλωβίσουν τον άξονα, ενώ ο άξονας μπορεί επίσης να εγκλωβιστεί από ακμές μεταξύ του άξονα και του σώματος της βαλβίδας. Σωματίδια οξείδωσης του λαδιού και λαδόβαρνα μπορούν να συσσωρευτούν στον άξονα, καθιστώντας αόρατο το κενό μεταξύ άξονα και σώματος της βαλβίδας — η λαδόβαρνα μπορεί να αφαιρεθεί με διαλυτικό. Μια παραμορφωμένη πλάκα στήριξης μπορεί επίσης να προκαλέσει εγκλωβισμό του ηλεκτρομαγνητικού διακόπτη· όταν σφίγγονται οι βίδες στήριξης, το σώμα της βαλβίδας μπορεί να παραμορφωθεί ελαφρώς, περιορίζοντας την κίνηση του άξονα και καίγοντας το πηνίο. Οι απαιτήσεις επίπεδου της πλάκας στήριξης είναι συνήθως εντός 0,0003–0,0005 in (0,00762–0,0127 mm).

Για ηλεκτροβαλβίδες ξηρού τύπου, καθώς ο σιδηροπυρήνας της ηλεκτροβαλβίδας ελκύεται μέσα στο πηνίο, προκαλείται φθορά μεταξύ του σιδηροπυρήνα και του πλαισίου C. Κατά την αποσυναρμολόγηση αυτού του τύπου ηλεκτροβαλβίδας, συνιστάται να επανατοποθετηθεί ο σιδηροπυρήνας στην αρχική του θέση. Διαφορετικά, η φθαρμένη περιοχή δεν θα συμπίπτει σωστά, ο σιδηροπυρήνας δεν θα καθίσει πλήρως και η ηλεκτροβαλβίδα θα παράγει βουητό — ενδείκνυται προσεχής αποτυχία.

Μερικές φορές, και οι δύο ηλεκτροβαλβίδες σε μια διπλή ηλεκτροβαλβίδα κατεύθυνσης ενεργοποιούνται ταυτόχρονα — αυτό σημαίνει ότι ο ένας σιδηροπυρήνας ή ο αρματωτός καθίζει πλήρως, ενώ ο άλλος παγιδεύεται. Ως αποτέλεσμα, το πηνίο της μίας ηλεκτροβαλβίδας καίγεται. Η ταυτόχρονη ενεργοποίηση και των δύο ηλεκτροβαλβίδων οφείλεται συνήθως σε βλάβη της ηλεκτρικής συσκευής ελέγχου ή σε λάθος σύνδεσης.

Υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος

Όταν το ρεύμα ελκύει την σιδηροπυρήνα ή τον αρματωτό πυρήνα του ηλεκτρομαγνήτη, η παραγόμενη θερμότητα πρέπει να αποσπαστεί από το πηνίο. Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα είναι υπερβολικά υψηλή, η απόσπαση της θερμότητας είναι δύσκολη και το πηνίο μπορεί να καεί. Αυτό μπορεί να συμβεί εάν η εξαερισμός είναι κακός ή εάν ο εξοπλισμός λειτουργεί κοντά σε πηγές θερμότητας.

Χαμηλή τάση

Για έναν ηλεκτρομαγνήτη 110 V, 60 Hz, όταν η τάση γραμμής μειωθεί σε περίπου 100 V, η παραγόμενη ηλεκτρομαγνητική δύναμη είναι ανεπαρκής για να τοποθετηθεί πλήρως η σιδηροπυρήνα ή ο αρματωτός πυρήνας εντός της προβλεπόμενης χρονικής περιόδου. Λόγω της επεκτατικής διάρκειας του ρεύματος εκκίνησης, ο ηλεκτρομαγνήτης λειτουργεί σε υψηλότερη θερμοκρασία, με αποτέλεσμα τελικά την αποτυχία του. Μερικές φορές πρώιμα σημάδια καύσης του πηνίου είναι ο θόρυβος βούισματος ή ταλάντωσης. Τα προβλήματα χαμηλής τάσης συμβαίνουν συχνά σε πολλά περιβάλλοντα εργοστασίων με υψηλή κατανάλωση ενέργειας. Εάν υποπτεύεται χαμηλή τάση, η εταιρεία παροχής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να εγκαταστήσει μετρητή καταγραφής για 24 ώρες για να ελέγξει τις πραγματικές συνθήκες.

Τριθέσιος Κατευθυντικός Βαλβίδα

Σε προηγούμενα παραδείγματα έχει συζητηθεί μια κατευθυντική βαλβίδα δύο θέσεων (με δύο ακραίες θέσεις). Σε ορισμένες εφαρμογές χρησιμοποιείται κατευθυντική βαλβίδα τριών θέσεων. Η τρίτη, κεντρική θέση αποτελεί μια ουδέτερη ή μεταβατική θέση. Το γραφικό σύμβολο μιας κατευθυντικής βαλβίδας τριών θέσεων αποτελείται από τρία πλαίσια — το κεντρικό πλαίσιο αντιπροσωπεύει την κεντρική θέση και τις εσωτερικές συνδέσεις όταν η γλώσσα βρίσκεται στην κεντρική θέση.

Κατευθυντική βαλβίδα τριών θέσεων με επαναφορά με ελατήριο

Ο πιο συνηθισμένος τύπος κατευθυντικής βαλβίδας τριών θέσεων είναι αυτός με επαναφορά με ελατήριο. Αυτή η βαλβίδα διαθέτει ελατήρια στα δύο άκρα της για να κρατά τη γλώσσα στην κεντρική θέση όταν κανένα από τα ηλεκτρομαγνητικά πηνία δεν είναι ενεργοποιημένο.

Σχήμα 10-12: Κατευθυντική βαλβίδα τριών θέσεων με επαναφορά με ελατήριο. Τα ελατήρια κρατούν τη γλώσσα στην κεντρική θέση όταν και τα δύο ηλεκτρομαγνητικά πηνία είναι απενεργοποιημένα. Η κεντρική θέση καθορίζει το τι συμβαίνει με το φορτίο του κυλίνδρου όταν η μηχανή σταματά.

Κεντρικές συνθήκες

Υπάρχουν τέσσερις κοινές διαμορφώσεις κεντρικής θέσης. Η επιλογή της κεντρικής συνθήκης καθορίζει τη συμπεριφορά του κυκλώματος όταν η κατευθυντική βαλβίδα βρίσκεται στην κεντρική θέση (κανένας ηλεκτρομαγνήτης δεν είναι ενεργοποιημένος):

Σχήμα 10-13: Τέσσερις διαμορφώσεις κεντρικής θέσης. Η επιλογή εξαρτάται από τις απαιτήσεις του κυκλώματος: εάν ο κύλινδρος πρέπει να διατηρεί τη θέση του, να κινείται ελεύθερα ή εάν η αντλία πρέπει να αποφορτιστεί όταν η βαλβίδα βρίσκεται στην κεντρική θέση.

Αναλογικές κατευθυντικές βαλβίδες

Οι τυπικές κατευθυντικές βαλβίδες εναλλάσσονται μεταξύ διακριτών θέσεων (ανοιχτή/κλειστή). Οι αναλογικές κατευθυντικές βαλβίδες επιτρέπουν την τοποθέτηση του έμβολου σε οποιαδήποτε θέση μεταξύ πλήρως ανοιχτής και πλήρως κλειστής, με ομαλή σχέση μεταξύ του ηλεκτρικού εισερχόμενου σήματος και της θέσης του εμβόλου και της παροχής. Αυτό επιτρέπει τον συνεχή, μεταβλητό έλεγχο τόσο της κατεύθυνσης όσο και του ρυθμού παροχής με μία μόνο βαλβίδα.

Βαλβίδες κατεύθυνσης με πιλοτική λειτουργία

Για εφαρμογές με μεγάλη παροχή, όπου η δύναμη του ηλεκτρομαγνητικού πηνίου είναι ανεπαρκής για να μετακινήσει απευθείας το κύριο έμβολο, χρησιμοποιείται σχεδιασμός με πιλοτική λειτουργία. Ένα μικρό ηλεκτρομαγνητικό πηνίο που λειτουργεί ως πιλοτική βαλβίδα κατευθύνει την πιλοτική πίεση για να μετακινήσει το μεγαλύτερο κύριο έμβολο. Αυτός ο διβάθμιος σχεδιασμός επιτρέπει σε μικρά ηλεκτρομαγνητικά πηνία να ελέγχουν πολύ μεγάλες παροχές — η πιλοτική βαλβίδα εκτελεί την αλλαγή κατεύθυνσης, ενώ η πιλοτική πίεση εκτελεί το έργο της μετακίνησης του κύριου εμβόλου.

Σχήμα 10-14: Κατευθυντήρια βαλβίδα με πιλοτική λειτουργία. Η μικρή πιλοτική βαλβίδα που λειτουργεί με ηλεκτρομαγνητικό πηνίο (πάνω) διοχετεύει την πιλοτική πίεση για να μετακινήσει το μεγάλο κύριο έμβολο (κάτω). Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει σε μικρά ηλεκτρομαγνητικά πηνία να ελέγχουν κύριες βαλβίδες υψηλής παροχής.

Κατευθυντήριες βαλβίδες με αναλογικό ηλεκτρομαγνητικό πηνίο

Στη συσκευή ελέγχου, το σήμα αντιστροφής και το σήμα εισόδου εισέρχονται ταυτόχρονα. Το «σφάλμα» που παράγεται μεταξύ των δύο οδηγεί τη συσκευή ελέγχου να ενεργοποιήσει αναλογικά έναν ηλεκτρομαγνήτη «Α» ή «Β». Καθώς ενεργοποιείται ο ηλεκτρομαγνήτης, μετατρέπει το σήμα σε δύναμη. Ο αναλογικός ηλεκτρομαγνήτης που βρίσκεται στο κέντρο του σώματος της βαλβίδας, μαζί με το ελατήριο προέντασης της βαλβίδας πιλότου, μετατρέπει αυτήν την πίεση ελέγχου σε μία θέση του πλωτού στοιχείου (spool) της βαλβίδας πιλότου. Ο αισθητήρας θέσης (LVDT) συνδέεται απευθείας με το κύριο πλωτό στοιχείο (main valve spool) και η λειτουργία του είναι να παρέχει αυτόματη ανάδραση στο πλωτό στοιχείο της βαλβίδας πιλότου.

Κατευθυντική βαλβίδα διαφορικής πίεσης (έλεγχος με κινητήρα ροπής)

Η κατευθυντική βαλβίδα διαφορικής πίεσης είναι τριών βαθμίδων — με τη βαλβίδα πιλότου ως πρώτη βαθμίδα και την κύρια βαλβίδα ως δεύτερη βαθμίδα. Η βαλβίδα πιλότου είναι πιο περίπλοκη και αποτελείται από κινητήρα ροπής, ελατήρια, ακροφύσια ροής (jet pipes), ρυθμιζόμενο πλωτό στοιχείο με προστατευτικά καπάκια στα άκρα της βαλβίδας πιλότου και αισθητήρα θέσης (LVDT). Η δεύτερη βαθμίδα (κύρια βαλβίδα) είναι παρόμοια με τις άλλες κατευθυντικές βαλβίδες που λειτουργούν με βαλβίδα πιλότου.

Κατασκευή πιλοτικής βαλβίδας πρώτου σταδίου

Η πιλοτική βαλβίδα αποτελείται από κινητήρα ροπής, σωλήνα εκτόξευσης, άξονα με ελατήρια στα αριστερά και δεξιά και παρόμοια εξαρτήματα. Ο σωλήνας εκτόξευσης κατευθύνει την πίεση ελέγχου σε οποιοδήποτε άκρο του άξονα. Η πιλοτική βαλβίδα είναι παρόμοιου τύπου με τη βαλβίδα κατεύθυνσης με ελατήριο στο κέντρο.

Βαλβίδα κύριας φάσης δεύτερου σταδίου

Η δεύτερη φάση (κύρια βαλβίδα) είναι παρόμοια με άλλους τύπους αναλογικών βαλβίδων κατεύθυνσης και δεν θα επαναληφθεί εδώ.

Λειτουργία της πιλοτικής βαλβίδας

Το ηλεκτρικό σήμα ελέγχου ρέει μέσω των πηνίων του κινητήρα ροπής μεταξύ των δύο ηλεκτρομαγνητών. Η σύγκριση και η διαφορά των ηλεκτρικών σημάτων καθορίζουν την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου του κινητήρα ροπής. Ανάλογα με το ποιος ηλεκτρομαγνήτης λαμβάνει το ισχυρότερο σήμα, ο ακροφύσιος κατευθύνεται ώστε να πιέσει το ένα άκρο του πιλότου δακτυλίου. Ταυτόχρονα, η έξοδος της συσκευής ελέγχου αυξάνει τη ροή προς τη μία πλευρά του δακτυλίου της κατευθυντικής βαλβίδας μέχρι την αναλογική τιμή, αυξάνοντας σταδιακά τη ροή προς αυτήν την πλευρά μέχρις ότου επιτευχθεί η αναλογική τιμή.

Βασικές Έννοιες — Κεφάλαιο 10

Τύπος συριγμού

Διαδρομές

Τυπική χρήση

4-δρομική κατευθυντική βαλβίδα

P, T, A, B (4 διαβάσεις)

Αντίστροφος διπλής δράσης κύλινδρος ή κινητήρας

3-δρομική κατευθυντική βαλβίδα

P, T, A (3 διαβάσεις)

Έλεγχος μονής δράσης κυλίνδρου με επαναφορά μέσω ελατηρίου

2-δρομική κατευθυντική βαλβίδα

μόνο 2 διαβάσεις

Εναλλαγή ON/OFF, ασφαλής ασύρματη σύνδεση

3-θέσιο με επαναφορά με ελατήριο

P, T, A, B + κεντρική θέση

Διατήρηση, πλωτή ή απόσυνδεδεμένη λειτουργία της αντλίας στην κεντρική θέση

Πιλοτοκινούμενος

Κύρια + βοηθητική βαλβίδα

Μεγάλοι ρυθμοί ροής όπου η δύναμη του ηλεκτρομαγνήτη είναι ανεπαρκής

Αναλογική κατευθυντήρια βαλβίδα

Μεταβλητή θέση του εμβόλου

Συνεχώς μεταβλητή κατεύθυνση και ρυθμός ροής

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ — ΠΡΟΛΗΨΗ ΑΠΟΤΥΧΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΩΝ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

Αιτία Αποτυχίας

Μηχανισμός

Πρόληψη

Εμφράκτηση του πηνίου

Διαρκής επιβαρυντικό ρεύμα → καύση του πηνίου

Διατηρήστε το λάδι καθαρό· ελέγξτε την επίπεδη τοποθέτηση· αποφύγετε την ταινία PTFE στα σπειρώματα

Υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος

Η θερμότητα δεν μπορεί να αποκορυφωθεί από το πηνίο

Βελτιώστε την εξαερισμό· διατηρήστε τον εξοπλισμό μακριά από πηγές θερμότητας

Χαμηλή τάση

Διαρκές επιβαρυντικό ρεύμα (ο πυρήνας δεν τοποθετείται ποτέ)

Ελέγξτε την τάση υπό φορτίο· χρησιμοποιήστε ρυθμιστή τάσης

Ενεργοποιούνται και τα δύο ηλεκτρομαγνητικά

Ένας πυρήνας τοποθετημένος, ένας εμφρακτισμένος → καύση

Ελέγξτε τη λογική ηλεκτρικού ελέγχου και την καλωδίωση