Van điện từ là gì? Cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động

Bạn muốn biết van điện từ là thiết bị như thế nào? Một số loại thông dụng trên thị trường? Nguyên lý và cách thức hoạt động của nó như thế nào? Tất cả những gì bạn thắc mắc đều sẽ được giải đáp cụ thể trong từ phần mục của bài viết này. Hãy theo dõi và tìm hiểu cùng chúng tôi nhé!

Van điện từ là gì? (Solenoid valve)

Tài nguyên khí nén trong thời gian gần đây đang thu hút được sự quan tâm, chú ý của nhiều người. Nó có trữ lượng khổng lồ mà con người không bao giờ khai thác hết được, luôn có sẵn trong tự nhiên, xanh sạch và hoàn toàn thân thiện với con người. Vì thế mà chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp các hệ thống thiết bị khí nén trong công nghiệp hay trong đời sống hằng ngày.

Van khí nén sẽ giữ vai trò là cơ cấu trong hệ thống. Chức năng của nó là điều khiển, phân phối, cung cấp dòng khí nén nhằm đáp ứng yêu cầu làm việc của xi lanh, motor, bộ lọc hoặc các thiết bị khác trong hệ thống.

Dựa vào đặc điểm hoạt động mà chúng ta có thể phân chia thành 3 nhóm van chính: van khí, van cơ và van điện từ.

Van điện từ là thiết bị mà hoạt động đóng mở cửa van phục thuộc hoàn toàn vào điện năng được cung cấp. So với 2 loại van còn lại thì van điện từ có nhiều ưu điểm nổi bật hơn như: Sử dụng điện năng đóng mở van hoàn toàn nên không cần phải tốn sức lực hay nhân công như với van cơ. Khách hàng có thể thay các loại coil điện khác nhau cho 1 van để sử dụng tại nhiều dây chuyền, máy móc.

van điền từ

Mua ngay trên
Shopee

Cấu tạo của van điện từ

Như chúng tôi đã nói ở trên thì van điện từ là thiết bị hoạt động điện cơ. Toàn bộ hoạt động của van sẽ chịu sự điều khiển của dòng điện thông qua lực từ trường.

Tương tự như với các thiết bị khác, van điện từ cũng có cấu tạo riêng với nhiều bộ phận, chi tiết như:

1. Thân van.
2. Môi chất.
3. Đường ống rỗng.
4. Vỏ ngoài cuộn hít: Để bảo vệ lõi cuộn dây điện.
5. Cuộn lõi điện cuộn dây từ.
6. Phần kết nối với cuộn dây điện bên ngoài.
7. Trục van làm kín.
8. Lò xo.
9. Khe hở để chất lỏng và khí đi qua.

Tất cả các bộ phận, chi tiết này đều được sản xuất tiêu chuẩn, kết nối logic và thông minh để tạo nên một chỉnh thể van hoàn hảo.

cấu tạo van điện từ

Nguyên lý hoạt động của van điện từ

Van điện từ là một thiết bị vừa có kiểm soát vừa điều khiển dòng chảy của lưu chất ở chế độ tích cực, chủ động. Van sẽ đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn khi được cung cấp nguồn điện năng. Việc sử dụng dòng điện sẽ giúp van có độ chính xác cao khi vận hành nhất là vận hành từ xa, tốt hơn nếu so với các van cơ khí.

Thiết bị sẽ hoạt động theo nguyên lý sau: Khi chúng ta cấp nguồn điện, điện sẽ đi vào cuộn coil. Cuộn dây đồng bên trong sẽ sinh ra từ trường. Từ trường tạo nên lực và truyền chúng qua trục kết nối đến thân van.

Lực từ mạnh nên sẽ thắng lực lò xò và tác động đến lõi van làm chúng dịch chuyển. Tùy thuộc vào loại van thường đóng hay thường mở mà lõi sẽ rút về hoặc đẩy ra làm cửa van chuyển đổi trạng thái.

Ví dụ như đối với van điện từ 2 cửa thường đóng:  Ở trạng thái bình thường, lò xo sẽ giữ lõi van khiến cửa van đóng. Dòng chảy của chất sẽ không được đi qua. Khi cấp điện, van được cấp năng lượng làm việc. Lực từ trường được sinh ra từ đầu điện sẽ tác dụng lên lõi van và làm cửa van mở. Lúc này, các dòng chất sẽ đi qua van nhanh chóng. Khi ngắt điện, từ trường không được sinh ra, lực lò xo sẽ làm lõi van dịch chuyển về vị trí cũ và cửa van sẽ đóng.

Tương tự, ngược lại với van thường mở.

nguyên lý hoạt động van điện từ
Xem video để hiểu thêm:

Phân loại van solenoid

Để phân loại van điện từ solenoid, người ta dựa trên các tiêu chí như: chức năng, điện áp, chất liệu thân, điện áp…

Theo chức năng

Van điện từ thường đóng – NC

Van solenoid thường đóng (normal close) là loại van mà ở trạng thái bình thường, chưa được cấp dòng điện thì cửa van đóng, dòng chất không thể đi qua. Nó chỉ có thể mở khi được cung cấp đúng dòng điện.

Cuộn coil sẽ nhanh chóng sinh ra lực từ trường để tác động đến thân van làm cửa van mở. Muốn van mở cửa liên tục để dòng chất đi qua thì buộc chúng ta phải duy trì việc cấp nguồn điện năng. Khi muốn ngắt dòng chảy đi qua van thì chỉ cần tắt nguồn điện, từ trường không được sinh ra, lực từ mất. Cửa van đóng lại và van trở về trạng thái ban đầu.

Chúng ta có thể bắt gặp loại van này ở bất cứ đâu nhất là những hệ thống có dùng van điện từ. Vì đang số muốn điều khiển cung cấp tài nguyên khí, dầu, nước, hơi… cho hệ thống hoạt động nên việc thiết bị này phổ biến là điều thường thấy.

van điện từ thường đóng

Van điện từ thường mở – NO

Van điện từ thường mở là Normal open, lúc chưa có điện năng thì van sẽ mở cửa hoàn toàn. Dòng chất sẽ được dẫn qua van đến các thiết bị cần. Khi muốn đóng cửa van, người dùng cần cấp điện năng để sinh từ trường. Lực từ tác động lên lõi van để dịch chuyển từ vị trí xa nơi làm kín đến nơi làm kín. Cửa van đóng lại, dòng chất sẽ bị chặn ngay lập tức. Khi ngắt điện năng, van sẽ trở về trạng thái đầu và dòng chất lại tiếp tục đi qua.

Do đặc điểm luôn luôn mở mà loại van này chỉ dùng trong 1 số hệ thống có yêu cầu đặc biệt.
van điện từ thường mở

Theo điện áp

220v

Đây là loại van dùng cho dòng điện xoay chiều, dân dụng thông dụng nhất ở nước ta hiện nay.

Với thiết bị này, khách hàng có thể tiết kiệm được lượng điện năng tiêu thụ. Do ban đầu, van cần năng lượng lớn để tạo nên lực thắng được ma sát làm cửa van mở nhưng đến giai đoạn giữ thì van chỉ cần 1 sử dụng dòng điện nhỏ để tạo lực thắng lực lò xo.

Tuy nhiên loại van điện từ nước 220v cũng có nhược điểm: Làm việc tạo ra tiếng ồn lớn. Nếu mỗi hệ thống có 5 – 7 van điện 220v thì tiếng o o tạo ra, tiếng xả khí, tiếng piston xi lanh… sẽ gây nên độ ồn nhất định, ảnh hướng tới con người.

Nếu so sánh về khả năng đóng kín khít, tiếng ồn thì van điện từ 24v nhỉnh hơn nhưng bù lại van 220v lại có khả năng làm việc linh hoạt trong tất cả các hệ thống.

Mua ngay tại
Shopee

110v

Van điện từ tưới cây điện áp 110v là loại van hiếm, rất ít hệ thống tưới tiêu sử dụng loại van này. Trên thị trường, thiết bị này không thông dụng.

24v

Van xả nước điện từ loại 24v có ưu điểm là:

+ Ở trạng thái giữ, van ổn định do dòng điện 24v là điện 1 chiều nên không có sự thay đổi phương hay chiều.

+ Dùng cuộn hút 24v sẽ khiến lõi van khi vận hành không bị rung lắc.

+ Thiết bị có thể mở hoàn toàn và đóng kín khít nhanh chóng.

+ An toàn với con người và vật xung quanh.

+ Nếu là van chính hãng thì nó sẽ dễ dàng tương thích với các thiết bị cảm ứng, điều khiển lấy nguồn tiêu chuẩn 24v.

+ Việc tạo dựng hệ thống cung cấp, xả nước tự động khá thuận lợi: Van+ tín hiệu cảm biến tiệm cận+ tín hiệu điều khiển+ tín hiệu cảm biến hành trình.

+ Thiết kế hệ thống đơn giản hóa.

Tuy nhiên, loại van solenoid này cũng có những nhược điểm nhất định như: Van không linh hoạt trong chu trình làm việc đóng mở. Nguyên nhân là do điện 24v một chiều là một hằng số.

12v

Van điện từ solenoid 12v tương tự như với van nước 110v, nó rất khan hiếm. Hiện tại, chỉ một số ít hệ thống nhỏ, phòng thí nghiệm sử dụng loại van này.

van điện từ solenoid

Theo chất liệu chế tạo

Yếu tố này sẽ dựa trên vật liệu chế tạo thân van, mặc dù có nhiều loại nhưng chúng tôi chỉ giới thiệu 3 loại mà khách hàng thường hay gặp nhất:

Bằng inox

Van có thân được làm bằng inox hoàn toàn hiện là loại tốt nhất hiện nay với giá thành cao. Điểm đặc biệt của nó là khả năng chống oxi hóa, ăn mòn tốt. Van này chuyên dùng cho hệ hống khí, dầu của nhà máy thực phẩm, đồ uống, nước giải khát, hóa chất, dược phẩm, xử lý nước thải…

Bằng đồng

Giá thành của van điện từ bằng đồng sẽ thấp hơn so với loại van có thân bằng inox. Chính vì thế mà nó nghiễm nhiên trở thành 1 trong những loại van điện từ phổ biến nhất trên thị trường hiện nay. Ưu điểm của nó là có thể dùng cho nhiều môi trường làm việc khác nhau như: Khí nén, hơi, hóa chất, nước, dầu.

Vì thế mà hầu hết các hãng đều tập trung phát triển dòng sản phẩm này ngày càng đa dạng hơn.

Bằng nhựa

Loại van điện từ có thân được làm từ chất liệu nhựa có giá thành rẻ nhất, chuyên dùng cho dân dụng, sử dụng cho các môi trường ngoài trời hoặc dùng đóng mở dòng chất có tính ăn mòn.

Theo kiểu lắp

Hiện có 2 kiểu lắp van điện từ cơ bản đó là bắt ren hoặc lắp mặt bích.

Lắp ren, rắc co

Kiểu van điện từ lắp ren, rắc co thường được dùng cho những hệ thống ống dẫn có kích thước trung bình và nhỏ, khoảng từ DN 10 đến DN 50 (tương đương 60mm) hoặc lớn hơn chút DN 90.

Những size van lắp ren mà bạn có thể tìm mua trên thị trường: phi 21, phi 27, phi 34, phi 42 hoặc phi 49, phi 60, phi 90.

Một số dòng van điện từ unid uw-15, van điện từ unid uw-20, van điện từ unid uw-25… của STNC, Unid với giá thành phải chăng, thông số tiêu chuẩn, độ bền khá nên rất được ưa chuộng.

Mặt bích

Van solenoid loại lắp mặt bích được các kỹ sư khuyên nên dùng cho hệ thống có đường ống dẫn lưu chất size lớn. Những ống dẫn lưu chất dầu, nước có kích thước lớn từ DN50  đến DN150 phục vụ cho nhà máy xử lý nước thải, cấp nước sinh hoạt, thủy điện…

Ngoài ra, chúng ta có thể phân chia van điện từ theo:

+ Hãng sản xuất: van điện từ Uni-d, van Stnc, van Airtac, SMC, Festo,

+ Nguồn gốc xuất xứ: Van Hàn Quốc, van Đức, van Nhật Bản, van Trung Quốc, van Đài Loan…

Việc lựa chọn van sẽ dựa trên đặc điểm của hệ thống có liên quan như: áp suất và nhiệt độ min max, tính chất của dòng chảy, lưu lượng, vị trí lắp đặt… Và có một điều mà chúng tôi luôn lưu ý với khách hàng đó là nên chọn những nhà cung cấp uy tín và lựa chọn những hãng sản xuất chất lượng nhất.

van solenoid

Mua ngay ở
Shopee

Ứng dụng của van điện từ

Van điện từ nói riêng và các thiết bị thủy lực, khí nén nói chung đang ngày càng phổ biến rộng rãi không chỉ riêng đối với sản xuất công nghiệp mà còn trong đời sống của con người hằng ngày.

+ Hệ thống chữa cháy tòa nhà với hệ thống cấp nước khẩn cấp.

+ Trong dây chuyền sản xuất nhà máy: Van sẽ điều khiển cấp hệ thống nước làm mát, cấp chất bôi trơn, định lượng, cung cấp nguyên liệu sản xuất của xưởng, nhà máy: Xi măng, cơ khí chế tạo, hóa chất, sản xuất phân bón, chế biến gỗ…

+ Trong lĩnh vực khai thác và cung cấp nước tưới tiêu, sinh hoạt: Van điện từ 2 cửa lớn lắp trong hệ thống xử lý nước thải, cung cấp nước sạch, thoát nước công cộng…trong các nhà máy nước, hóa chất. Đặc biệt, sự kết hợp của van điện với thiết bị hẹn giờ (timer) còn giúp hệ thống làm việc tự động, không cần sử dụng sức người.

+ Van điện từ solenoid còn dùng trong lĩnh vực quân sự, các loại xe cơ giới hay máy móc công trình hạng nặng, kiểm soát đầu đốt dầu khí trong công nghiệp hóa dầu.

+ Hệ thống sưởi ấm lớn: van sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến nhiệt độ và các cảm biến áp suất để điều khiển.

+ Do khí nén sạch và các van khí được sản xuất tiêu chuẩn nên nó còn có thể dùng trong hệ thống điều tiết khí phục vụ sản xuất thuốc và thiết bị y tế, hệ thống phòng sạch để chăm sóc bệnh nhân, nghiên cứu.

+ Van được lắp nhiều trong các trạm nguồn khí nén, máy ép khí.

Thiết bị này xuất hiện ở trong hầu hết các dây chuyền sản xuất, chế biến của các nhà máy công nghiệp sử dụng hệ thống thủy lực, khí nén, hơi. Tùy thuộc vào quy mô cũng như đặc điểm làm việc của từng hệ thống mà số lượng van sẽ dao động từ một vài cái cho đến hàng chục cái.

ứng dụng van điện từ

Ưu và nhược điểm của van điện từ

Mỗi một thiết bị đều có ưu và nhược điểm riêng, van điện từ cũng vậy. Bên cạnh nhưng điểm nổi bật để thu hút sự quan tâm của con người thì nó cũng có những nhược điểm mà chúng ta cần tìm giải pháp khắc phục.

Ưu điểm

Những ưu điểm của van điện từ mà chúng ta có thể liệt kê như:

+ Nếu bạn cần thiết bị có khả năng đóng mở cửa van tức thời thì van điện từ là một gợi ý vô cùng hoàn hảo. Thiết bị có thời gian đóng mở nhanh, từ 1-3s nên rất thích hợp cho những hệ thống phải làm việc liên tục, tần suất cao.

+ Với nhiều loại coil điện khác nhau có thể thay thế dùng cho 1 van nên nó đa dạng nguồn cấp, có thể là một chiều 12v, 24v hoặc xoay chiều 110v, 220v.

+ Các van solenoid được thiết kế tiêu chuẩn, kích thước nhỏ gọn, chi tiết được đơn giản hóa. Điều này sẽ giúp việc di chuyển, lắp ráp van được thuận tiện hơn nhất là ở những vị trí không gian hẹp.

+ Dễ dàng sử dụng kể cả với những người lần đầu tiếp cận thiết bị.

+ Khách hàng có nhiều sự lựa chọn hơn về size ren 10, 13, 17, 21, 27, 34, 42, 49, 60 và chất liệu: đồng, nhựa, inox.

+ Chi phí đầu tư hệ thống ban đầu không quá cao, phù hợp với tài chính của nhiều khách hàng. Khi làm việc, van điện từ ít gặp sự cố nên tiết kiệm chi phí về bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên.

Nhược điểm

Tất nhiên, bên cạnh những điểm nổi bật, vượt trội thì van điện từ cũng có những nhược điểm nhất định. Đây chính là một bài toán mà các hãng sản xuất, kỹ sư giới kỹ thuật cần nghiên cứu để khắc phục sớm nhất.

+ Cần phải kiểm tra lõi van, vệ sinh thiết bị thường xuyên. Việc vệ sinh này phải được thực hiện định kỳ để có thể phát hiện những sự cố, hỏng hóc khiến van có thể gặp trục trặc khi làm việc, ảnh hưởng đến những thiết bị có liên quan.

+ Do cơ cấu của van nên khi hoạt động liên tục dễ sinh nhiệt, mau hỏng các chi tiết và không an toàn.

+ Giá thành của van điện từ cao hơn so với các loại van khác nên khách hàng cần tính toán cũng như cân nhắc chi phí sao cho hợp lý.

+ Mỗi van sẽ có kích thước đường ống cửa van riêng nên trong 1 số ứng dụng điều này sẽ gây hạn chế.

+ Độ bền của các van điện từ không cao.

+ Do làm việc hoàn toàn bằng điện nên sẽ tiêu tốn điện năng, người dùng phải bỏ thêm 1 khoảng chi phí.

Chúng tôi hy vọng, thông qua bài viết này, khách hàng có thể nắm bắt được những kiến thức cơ bản về cấu tạo, hoạt động của van điện từ solenoid. Nếu thấy bài viết này hay và hữu ích, hãy chia sẻ với nhiều người hơn, bạn nhé!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *