Hoe werkt een magneetventiel? Spoel, plunjer, opening en probleemoplossing uitgelegd

De meeste terugroepacties voor magneetkleppen beginnen met een symptoom in plaats van met een theorie. Een inloopkoeler werkt de hele nacht en bereikt nooit zijn instelpunt. Een warmtepomp keert op het verkeerde moment om. Een ijsmachine laat de verdamper na uitschakeling onder water lopen. Een technicus trekt vervolgens de spoel eraf, drukt met een schroevendraaier op de plunjer en ontdekt dat de klep nog steeds vrij met de hand beweegt. Wanneer dat gebeurt, is de fout elektrisch of systeemzijdig, en niet mechanisch. Als u weet wat de spoel, de plunjer en de opening elk moeten doen, en in welke volgorde, verandert een lang diagnostisch gesprek in een kort gesprek.

Hoe een magneetventiel werkt: het korte antwoord

Een magneetventiel is een elektrisch bediende afsluiter. Stroom gaat door een koperen wikkeling, de wikkeling produceert een magnetisch veld, en dat veld trekt een beweegbare ijzeren plunjer tegen een terugstelveer. De plunjer is voorzien van een afdichting die ofwel omhoog wordt getild van een kleine opening, de opening genaamd, om stroming mogelijk te maken, of erop drukt om de stroming te stoppen. Snijd de stroom af en de veer brengt de afdichting terug naar zijn rustpositie. Elk ander onderdeel van de klep is bedoeld om die ene beweging te ondersteunen: het geleiden van de plunjer, het afsluiten van het vloeistofpad en het leiden van de stroom door de juiste poorten.

Inside the Valve: drie assemblages die het werk doen

Een magneetventiel ziet eruit als een huis met een kleine cilinder erop, maar gedraagt zich als drie afzonderlijke op elkaar gestapelde samenstellen. Ieder faalt op zijn eigen manier, en het symptoom wijst meestal op de schuldige gemeenschap.

De werkvolgorde, stap voor stap

1. In rust houdt de terugstelveer de afdichting tegen de opening. Bij een normaal gesloten klep betekent dit dat er geen stroming is, zelfs niet als de volledige leidingdruk op de inlaatpoort staat. Dit is de veilige toestand voor de meeste koel- en brandstoftoepassingen.
2. De controller past spanning toe op de spoelklemmen, meestal via een relais, een thermostaat of een ontdooibord.
3. De stroom door de wikkeling bouwt binnen tientallen milliseconden een magnetisch veld op in de geleidebuis.
4. De magnetische kracht op de plunjer stijgt totdat deze groter is dan de veerkracht plus de vloeistofdruk die de afdichting gesloten houdt, en de plunjer gaat omhoog.
5. De afdichting beweegt van de opening af. Vloeistof of gas stroomt nu van de inlaatpoort naar de uitlaatpoort, en de stroomsnelheid wordt bepaald door de diameter van de opening en het drukverschil over de klep.
6. Wanneer de stroom wordt uitgeschakeld, stort het veld in, de veer duwt de plunjer weer naar beneden en de afdichting sluit de opening weer.

Waarom de spoel warm wordt: inschakelstroom, houdstroom en inschakelduur

Als de plunjer nog steeds op zijn plaats zit, heeft het magnetische circuit een grote luchtspleet, dus het heeft een sterk veld nodig om de plunjer naar binnen te trekken. Dat is de inschakelfase en het trekt meerdere keren de nominale stroom gedurende een fractie van een seconde. Zodra de plunjer is ingetrokken, wordt de luchtspleet gesloten en kan dezelfde houdkracht worden gehandhaafd met veel minder stroom. Een spoel met een vermogen van 10 watt kan op het moment van inschakeling het equivalent van 40 volt ampère verbruiken. Dit verklaart een fout die veel technici in verwarring brengt: een spoel kan de juiste weerstand meten en toch oververhit raken, omdat een plunjer die nooit volledig op zijn plaats zit de klep in de inschakeltoestand vasthoudt en de wikkeling kookt. Het verklaart ook de werkcyclusclassificaties. Een klep die urenlang open moet blijven, heeft een spoel nodig die is ontworpen voor continu gebruik, terwijl sommige ontwerpen met korte puls alleen geschikt zijn voor intermitterend gebruik.

Normaal gesloten, normaal open en meerwegontwerpen

Normaal gesloten

De stroom is geblokkeerd zonder dat er stroom is ingeschakeld. Dit is de gebruikelijke keuze voor vloeistofleidingen, omdat een stroomstoring de stroom stopt in plaats van dat de lage kant van het systeem onder water komt te staan.

Normaal geopend

De stroom gaat door zonder dat er stroom wordt toegepast en stopt wanneer de spoel wordt bekrachtigd. Deze kleppen worden gebruikt waar koelwater of een ontluchtingsleiding open moet blijven als het regelcircuit dood is.

Tweeweg en drieweg

Een tweewegklep heeft een inlaat en een uitlaat en opent of sluit eenvoudigweg één pad. Een driewegklep heeft drie poorten en kan de stroom van de ene poort naar de andere omleiden, wat past bij cilinderregeling, monsterwisseling en sommige heetgas-bypass-opstellingen. De poortconfiguratie is net zo belangrijk als de spoelspanning, omdat een driewegklep die als tweewegklep is geïnstalleerd, in één positie zal lekken, hoe goed deze ook is aangesloten.

Wat bepaalt of de klep in uw circuit werkt

• Openingsgrootte en stroomcoëfficiënt: één lichaamsgrootte wordt meestal aangeboden met verschillende openingsdiameters, en de stroom stijgt steil met de diameter.
• Minimaal drukverschil: voorgestuurde kleppen hebben een drukverschil over de klep nodig om te openen. Onder dat cijfer blijven ze gesloten, zelfs als de spoel bekrachtigd is.
• Maximaal drukverschil: daarboven opent de klep mogelijk niet betrouwbaar of sluit deze mogelijk niet tegen de stroom in.
• Stroomrichting: de meeste ontwerpen sluiten af ​​tegen stroming, zodat een omgekeerde installatie in gesloten toestand langs de zitting lekt.
• Afdichtingsmateriaal: koudemiddel-, olie- en glycolmengsels vereisen elk een ander elastomeer, en een gezwollen afdichting sleept over de geleidebuis.
• Spoelspanning, frequentie en inschakelduur: een spoel van 24 V DC, een spoel van 110 V AC en een spoel van 220 V AC zijn niet uitwisselbaar en de AC-versies zijn afhankelijk van de voedingsfrequentie.

De klep afstemmen op de taak in koelwerkzaamheden

Bij koeling is de magneetklep meestal een magneetklep in de vloeistofleiding. Tijdens een afpompcyclus opent de thermostaat de klep bij een stijging van de temperatuur, trekt de compressor de lage kant naar beneden naar de afpompstand en stopt een lagedrukschakelaar de compressor. Als de klep voorbij zijn zitting lekt, blijft de lage kant nooit naar beneden, draait de compressor kort en draait de machine de hele nacht op de lagedrukregeling.

Direct werkende kleppen zijn geschikt voor kleine systemen waar het beschikbare drukverschil klein is, terwijl voorgestuurde kleppen grotere leidinggroottes aankunnen waarbij een direct werkende spoel te groot en te warm zou zijn. De keuze van het koelmiddel is hier ook van belang: een ontwerp dat goed presteert op R134a heeft mogelijk een andere opening en afdichting nodig op R32 of op CO2-systemen die op veel hogere drukken draaien.

EVR-type magneetventiel voor koel- en airconditioningsystemen Compacte magneetklep met split-design, messing behuizing en blauwe spoel, direct werkend of servobediend verkrijgbaar voor vloeistof-, zuig- en heetgasleidingen. Bekijk Product →

Klepfamilies zijn doorgaans opgebouwd rond hetzelfde werkingsprincipe en worden vervolgens geschaald op poortgrootte, doorlaat en aansluitstijl. Een specificatie die op één leidingmaat past, heeft dus vaak een direct equivalent met één maat groter of kleiner.

DSF-koelmagneetventiel voor airconditioning en koude opslag Compacte magneetklep met koperen behuizing en zwarte spoel, ontworpen voor nauwkeurige regeling van de koelmiddelstroom in airconditioning-, koelopslag- en commerciële koelcircuits. Bekijk Product →

Voor iedereen die een gemeenschappelijke familie die op de vloeistoflijn wordt gebruikt nader wil bekijken, is er een korte technische opmerking over EVR-type magneetkleppen dat betrekking heeft op de bouw en de exploitatie op lange termijn.

Foutmodi die u binnen enkele minuten kunt vinden

• Spoelstoring: een open wikkeling, een kortgesloten winding of een verbrande isolatielaag. Meet de weerstand en vergelijk deze met de waarde die op de spoel is gestempeld.
• Vastzittende plunjer: corrosie, slib of een gezwollen afdichting klemt de plunjer in de geleidebuis, waardoor de klep zoemt zonder te verschuiven.
• Lekkende zitting: een stukje koper, soldeervloeimiddel of aanslag dringt er doorheen en beschadigt de afdichting, waardoor er een permanent lekpad achterblijft.
• IJs in de opening: vocht in het circuit bevriest bij de restrictie en blokkeert de stroom totdat de klep weer opwarmt.
• Verkeerde spoel voor de voeding: een AC-spoel op een DC-voeding of andersom wordt één keer bekrachtigd en valt kort daarna uit.

Voordat u bestelt: een praktische checklist

1. Noteer de leidinggrootte, het verbindingstype en de stroomrichting zoals aangegeven op het oude lichaam.
2. Let op de vloeistof, de normale werktemperatuur en de omgevingstemperatuur rond de spoel.
3. Bevestig de spoelspanning, AC of DC, en de voedingsfrequentie voor AC-spoelen.
4. Bepaal of het circuit een normaal gesloten of normaal open functie nodig heeft.
5. Controleer de minimale en maximale drukverschillen die het systeem kan leveren.
6. Controleer de duty-cycle, want een klep die urenlang open blijft staan, heeft een spoel met continu bedrijf nodig.

Breng die zes cijfers naar een leverancier en de selectie wordt een kort gesprek in plaats van een raadspel. Grotere catalogi bestrijken hetzelfde terrein gedetailleerder en vollediger productbrochure is meestal de snelste manier om capaciteiten over een bereik te vergelijken.

FDF-type magneetventiel voor koeling, airconditioning en warmtepompen Voorgestuurde magneetklep met geïntegreerde spoel en kleplichaam, gebruikt in koelcellen, airconditioning, luchtontvochtigers en ontdooiers. Bekijk Product →

Een magneetventiel is een eenvoudige machine met een beperkt aantal bewegende delen, en dat is precies de reden waarom er diagnoses kunnen worden gesteld. De spoel zet stroom om in beweging, de plunjer verandert beweging in een toestandsverandering en de afdichting beslist of de stroom stopt. Wanneer een systeem zich misdraagt, duurt het enkele minuten om deze drie links op volgorde te testen en wordt duidelijk of het probleem bij de klep, bij de controller of ergens verderop ligt.