Nguyên lý hoạt động của van điện từ

TỔNG QUAN
Van điện từ được sử dụng ở bất kỳ nơi nào cần kiểm soát dòng chảy chất lỏng một cách tự động. Chúng đang được sử dụng ngày càng nhiều trong các ứng dụng dân dụng và dây chuyền sản xuất trong nhà máy. Sự đa dạng của các thiết kế van điện từ khác nhau cho phép lựa chọn van phù hợp cụ thể với từng ứng dụng cụ thể.

CẤU TẠO
Van điện từ là các bộ phận điều khiển, khi được cấp điện hoặc ngắt điện, sẽ đóng hoặc mở để dừng hoặc cho phép chất lỏng chảy qua. Bộ truyền động có dạng như nam châm điện. Khi được cấp điện, từ trường sẽ hình thành, từ trường này sẽ kéo pít-tông hoặc phần ứng xoay ngược lại với tác động của lò xo. Khi ngắt điện, pít-tông hoặc phần ứng xoay sẽ trở về vị trí ban đầu nhờ tác động của lò xo.

HOẠT ĐỘNG CỦA VAN
Theo chế độ tác động, có sự khách biệt giữa van tác động trực tiếp, van tác động gián tiếp trong (internal pilot) và van tác động gián tiếp ngoài (external pilot).

Van điện từ Direct Acting (Tác động trực tiếp)

🔹 Nguyên lý hoạt động:

• Khi cấp điện vào cuộn coil, lực điện từ sẽ tác động trực tiếp lên lõi van (plunger) để mở hoặc đóng dòng chảy.

• Không cần áp suất chênh lệch để hoạt động.

• Phù hợp với các ứng dụng có áp suất thấp hoặc không có áp suất đầu vào.

🔹Ưu điểm:

✔ Hoạt động ngay lập tức, phản ứng nhanh.
✔ Có thể dùng cho hệ thống chân không hoặc áp suất cực thấp.
✔ Thiết kế đơn giản, ít hỏng hóc.

🔹 Nhược điểm:

❌ Chỉ phù hợp với lưu lượng nhỏ vì lực điện từ có giới hạn.
❌ Cần một cuộn coil mạnh hơn để tác động lên van lớn hơn.

🔹 Ứng dụng:

• Hệ thống điều khiển dòng khí hoặc chất lỏng có áp suất thấp.

• Các van nhỏ trong hệ thống chân không hoặc thiết bị y tế, phòng thí nghiệm.

• Dùng trong các ứng dụng cần đóng mở nhanh.

Van điện từ Internal Pilot (Dẫn động gián tiếp - Pilot-Operated)

🔹 Nguyên lý hoạt động:

• Khi cấp điện, cuộn coil không tác động trực tiếp lên van chính, mà chỉ mở một lỗ nhỏ (pilot port).

• Dòng chất lỏng hoặc khí từ áp suất hệ thống sẽ hỗ trợ mở van chính, giúp kiểm soát lưu lượng lớn hơn với lực điện từ nhỏ hơn.

• Cần một mức áp suất tối thiểu để hoạt động.

🔹 Ưu điểm:

✔ Điều khiển được lưu lượng lớn với cuộn coil nhỏ.
✔ Ít tiêu tốn năng lượng hơn so với van tác động trực tiếp.
✔ Thường bền hơn do không cần dùng lực điện từ lớn để mở van chính.

🔹 Nhược điểm:

❌ Cần áp suất đầu vào tối thiểu (thường khoảng 0.1 - 0.5 bar) để hoạt động.
❌ Phản ứng chậm hơn một chút so với van Direct Acting.
❌ Không dùng được cho hệ thống chân không hoặc áp suất cực thấp.

🔹 Ứng dụng:

• Hệ thống khí nén, thủy lực cần lưu lượng lớn.

• Van nước, hơi, dầu trong hệ thống công nghiệp.

• Hệ thống có áp suất ổn định, không hoạt động ở áp suất thấp hoặc chân không.

So sánh tổng quan

Kết luận:

🔹Nếu bạn cần van nhỏ, phản ứng nhanh, làm việc ở áp suất thấp/chân không, hãy chọn Direct Acting.
🔹 Nếu bạn cần van lớn, tiết kiệm năng lượng, kiểm soát lưu lượng lớn, hãy chọn Internal Pilot.