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¿Una válvula solenoide permite un tiempo de funcionamiento continuo durante períodos muy largos?

Si hallas algún error en tu código o trabajo, recuerda probar siempre en un entorno de testing antes añadir el código al trabajo final.

Parece la misma pieza que la serie CDK 4F0 / 1/2/3 de válvulas solenoides.

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No hay límite de ciclo de trabajo en las bobinas enumeradas en la hoja de datos. Sería muy inusual que no se les calificara continuamente. Tenga en cuenta que son operados por solenoide – piloto en lugar de solenoide directo, por lo que tendrán una potencia bastante baja, 1.8 W según la hoja de datos. Debería poder sostener su mano sobre la bobina cuando hayan estado encendidas durante una hora.

Corriente inicial y corriente de mantenimiento

Tenga en cuenta que los modelos de CA tienen una corriente de arranque más alta que la corriente de retención. Esto se debe a que la inductancia de la bobina aumenta a medida que el solenoide entra en la bobina. Una inductancia más alta significa una impedancia más alta y una corriente más baja. Dado que la corriente continua no se ve afectada por la inductancia después del tiempo de subida de encendido inicial, la corriente de arranque y la corriente de mantenimiento están determinadas únicamente por la resistencia de la bobina.

Como resultado, los solenoides (y relés / contactores) alimentados por CA anteriores tienen una ventaja de ahorro de energía incorporada sobre CC. Sin embargo, la adopción muy amplia de 24 V como voltaje de suministro de sistemas de control industrial estándar significa que vivimos con la penalización de energía.


Truco de reducción de potencia del solenoide de CC

Solo porque apareció en los comentarios …

esquemático

simular este circuito: esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Un circuito economizador de energía para un relé o solenoide de CC. El voltaje total se aplica a la bobina inicialmente a través de su propio contacto normalmente cerrado (NC), pero a medida que se energiza, la conexión directa se interrumpe y la alimentación de la resistencia de caída de voltaje se hace cargo.


Operación piloto

Tengo una pregunta más que podría estar un poco fuera de tema. Intenté quitar la pieza de conexión del solenoide que estaba sujeta por dos tornillos. Todo lo que podía ver, aparte de los dos orificios para tornillos, eran pequeños 3 orificios. Pensé que estas válvulas solenoides en realidad tenían algunas “válvulas” que se abrían bajo un campo magnético cuando se activaban. Me sorprendió bastante cuando noté que el interior con el solenoide tenía solo 3 orificios y cómo controla. Cuando intenté conectarme a una CC de 24 V, no vi ningún movimiento visible aparte del clic. ¿Tienes idea de cómo podría estar funcionando?

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Figura 2. Animación de la válvula solenoide 5/2. Fuente: ZDSPB.com.

Explicación

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Figura 3. Anotado como referencia con el texto a continuación.

Esta válvula tiene cinco puertos (1) a (5) y dos posiciones (izquierda y derecha). Por lo tanto, válvula 5/2.

  • La presión se aplica en (1) y sale en (2) cuando el solenoide está apagado y (3) cuando está encendido.
  • (4) y (5) son los puertos de escape. Tener dos hace que el diseño del carrete (11) sea muy simple.
  • (6) es el solenoide. Esto mueve el actuador (7). Tenga en cuenta que es pequeño y requiere poca potencia para moverlo en comparación con un solenoide de acción directa que movería el carrete (11) directamente y tendría que superar la resistencia del sello, etc.
  • Cuando el piloto está apagado, el aire de (1) a través de (8) se alimenta a (10) para conducir el carrete hacia la derecha, la posición normal. La salida (3) se energizará mientras que la salida (2) se ventila en (5).
  • Cuando se energiza el solenoide, el actuador piloto (7) se mueve hacia la derecha para cortar el aire a (10) y ventilar el lado izquierdo del carrete (11) en (13) hacia el escape (4). La presión de la red en (12) mueve el carrete (11) hacia la izquierda, el puerto (2) se energiza y el puerto (3) se descarga en (4).
  • Tenga en cuenta que mientras se aplica presión de aire energizado a ambos extremos del carrete, el área de la superficie en (10) es mayor que en (12), por lo que el carrete se mueve hacia la derecha.

Todo eso para responder a su pregunta: la división entre el bloque principal y la sección piloto en su válvula puede ser un poco diferente a la animación. Lo más probable es que los tres agujeros sean:

  • El suministro de aire de la red al piloto (8).
  • El propio piloto, para empujar el carrete (10).
  • El escape piloto (13).

Tenga en cuenta que hay muchas variaciones ingeniosas de estas válvulas. Algunos pueden usar el resorte en (12) y no tener asistencia de aire piloto. En algunos, el solenoide mueve un pequeño diafragma de goma blanda para permitir la entrada de aire (10).


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Figura 4. La parte inferior de la válvula piloto.

(1) y (2) serán el suministro de presión de la válvula piloto y conducirán al carrete. ¿Como sabemos? Debido a que (3) no tiene una junta de sellado y el único lugar donde las fugas no importan es en el escape, (3) debe ser el puerto de escape (13) en la Figura 3.

Realmente depende del modelo.

Algunos pueden tener una corriente de activación y una corriente de retención. El último tipo necesitaría activarse inicialmente con más energía para realizar el “movimiento” y luego mantenerse allí con menos fuerza. Esa información estará en la hoja de especificaciones. Sin embargo, me sorprendería si este solenoide necesitara tal manipulación. Cosas como esta generalmente se controlan mediante interruptores y relés mecánicos simples.

Si no tiene una hoja legible pero tiene la unidad en sí, puede probarla con la carga completa y ver si se calienta.

Por cierto: un problema general con las unidades de corriente de retención es que una interrupción de energía puede hacer que la cosa se caiga y, aunque el controlador todavía esté activado en el modo de corriente baja, la unidad no regresará a la posición de activación. Dependiendo de su aplicación, eso puede ser un problema o no.

La mayoría estarán clasificados para servicio continuo, algunos pueden estar clasificados solo para servicio intermitente. Se lo dirá en la hoja de datos.

El factor limitante será el aumento de temperatura de las bobinas, no el cuerpo de la válvula. Puede estimar fácilmente la temperatura de la bobina midiendo la resistencia de la bobina cuando está fría y nuevamente más tarde cuando está caliente. El cobre tiene un tempco de aproximadamente 0.4% / C, o 10% para un aumento de 25C. Me encantaría hacer funcionar las bobinas hasta un aumento de 50 ° C, o un 20% muy medible en la resistencia de la bobina.

Al igual que los relés, esperaría que una válvula solenoide pudiera mantenerse por debajo de su corriente de entrada. Si encuentra que se calienta demasiado con el uso continuo, entonces puede experimentar para ver qué corriente más baja lo retendrá y ejecutarlo justo por encima de eso, en lugar de a 24 V todo el tiempo.

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