تخيلوا عالمًا بدون صمامات الكهربائية، لا يمكن لغسالات الصحون أن تملأ بالماء تلقائيًا، ولا يمكن للمواقد الغازية أن تشعل بأمان، ومحركات السيارات لا يمكن أن تتحكم بدقة في إمدادات الوقود.هذه الأجهزة التي تبدو تافهة تحكم بهدوء تدفق السوائل والغازات في حياتنا اليوميةهذا الدليل الشامل يستكشف الصمامات الكهربائية - من المبادئ الأساسية إلى التطبيقات ومعايير الاختيار.
صمام الكهربائي هو جهاز كهروميكانيكي يتحكم في تدفق السائل أو الغاز باستخدام المبادئ الكهرومغناطيسية. وهو يتكون أساسا من ملف كهرومغناطيسي وجسم الصمام.يحتوي الملف على مادة مغناطيسية حريّة تسمى "المكبس"عندما يتم تشغيل الملفات الكهربائية، فإنها تولد مجالا مغناطيسيا يجذب أو يطرد المكبس، مما يخلق حركة خطية. هذه الحركة تغير مكونات الصمام الداخلية للسيطرة على اتجاه السائل،معدل التدفقعندما يتم إزالة الطاقة، يختفي المجال المغناطيسي، يعيد جميع المكونات إلى حالتها الأولية.
في الأساس، يعمل الصمام الكهربائي كـ"مفتاح ذكي" يتحكم في تدفق السائل من خلال التيار الكهربائي. هذه الطريقة توفر استجابة سريعة ودقة عالية وسهولة التشغيل الآلي.مما يجعلها لا غنى عنها في جميع التطبيقات الصناعية والمنزلية.
الصمامات الكهربائية تمر بكل جوانب الحياة الحديثة تقريباً:
الصمامات الكهربائية تعمل في العديد من التطبيقات، من أنظمة قمع الحرائق والطباعة بالورق إلى المعدات الطبية ودفع الأقمار الصناعية. وتقع وظائفها بشكل عام في أربع فئات:
تتضمن الوظيفة الأكثر شيوعًا فتح وإغلاق ممرات السائل. على سبيل المثال ، يبقى صمام الكهربائي في غسالة الصحون مغلقًا عندما يكون غير نشطًا للحفاظ على المياه ،ثم يفتح أثناء التشغيل لتدفق مباشر.
الصمامات الكهربائية متعددة المنافذ يمكن أن تعيد توجيه مسارات السوائل. عند استخدامها للخلط ، تجمع الصمامات ذات المدخلات المتعددة السوائل بنسب محددة عن طريق تغيير فتحات الموانئ.
تتطلب تطبيقات الدقة دورات فتح / إغلاق مؤقتة لتقديم أحجام سائل دقيقة. توزيع قطرات الحبر في الطابعة يمثل مثالًا على هذه الوظيفة ،حيث يضمن الضغط الدائم في المدخل تدفقًا متساوًا.
يسمح الدوران السريع من خلال تعديل عرض النبض (PWM) أو تصميمات الصمامات النسبية بتعديل معدل التدفق.استخدام هذه التقنية لتخصيص معدلات التسليم لاحتياجات المريض.
الصمام الكهربائي الأساسي يتكون من عدة مكونات رئيسية:
وقد أدت مجموعة واسعة من تطبيقات الصمامات الكهربائية إلى العديد من التكوينات. يعتمد الاختيار في المقام الأول على الاستخدام المقصود.حيث أن الصمامات التي تتحكم بالهيدروجين التخفيفي تختلف بشكل ملحوظ عن تلك التي تتعامل مع عينات الدم النانولتر في المختبراتالعديد من خيارات التصميم الأساسية تشكيل الصمام:
الصمامات الكهربائية تدير التدفق بين منفذين أو ثلاثة أو أربعة:
تصف هذه المصطلحات حالة القفل من الطاقة. عادة ما تغلق الصمامات (NC) حجب التدفق حتى يتم تشغيلها ، في حين تسمح الصمامات المفتوحة عادة (NO) بالتدفق حتى يتم تشغيلها.يعتمد الاختيار على الحالة التي تثبت أنها أكثر أمانًا أو كفاءة في استخدام الطاقة للتطبيق.
تصاميم التأثير المباشر تستخدم قوة الملف لتفتح / إغلاق مقعد الصمام مباشرة. تصاميم تشغيل الطيار تستخدم حركة المكبس لتمكين المكونات الأخرى من تشغيل الصمام ،عادةً لتطبيقات التدفق العالي.
العديد من الصمامات هي تصاميم "مغلقة الضغط" أو "مفتوحة الضغط" ، حيث يساعد ضغط المدخل في الحفاظ على وضعية الصمام.هذا يثبت أنه أمر حاسم للانتقال السليم للمكونات في التصاميم التجريبية والتشغيل الآمن.
صمامات الملف واحد هي القياسية، في حين أن تصاميم الملفات المتعددة توفر إضافية للتطبيقات الحرجة مثل أنظمة مكابح الطائرات.
تعود الصمامات التقليدية إلى المواقف الافتراضية عند إزالة الطاقة. الصمامات القابضة تحافظ على موقعها بعد نبض مؤقت ، وتغير حالتها فقط عند استلام إشارة أخرى.إصدارات القفل المغناطيسي تستخدم مغناطيسات دائمة وعكس القطبية، في حين أن الإصدارات الميكانيكية تتطلب إعادة ضبط يدوية.
اختيار صمام الكهربائي المناسب يتطلب تقييمًا شاملًا ل:
كمكونات أساسية في التحكم في السوائل، تقوم صمامات السولينويد بمهام حيوية في العديد من الصناعات.ومعايير الاختيار تمكن من التنفيذ الأمثلهذا الدليل يوفر معرفة شاملة لدعم النجاح في تطبيقات التحكم في السوائل.
