Uma válvula solenoide permite um tempo de execução contínuo por durações muito longas?

Eu tenho um monte de relés solenóides A4F010-06-BS-DC24V.

Posso usá-los em um ciclo de trabalho contínuo, como certos relés, ou eles devem ser usados ​​apenas por uma certa duração de cada vez?

Estou preocupado com a queima das bobinas do solenóide.

A folha de dados original parece ser japonesa.

Eu tenho mais uma pergunta que pode ser um pouco fora de tópico. Tentei remover a parte da conexão do solenóide, que estava presa por dois parafusos. Tudo o que eu conseguia ver além dos dois orifícios dos parafusos eram pequenos 3 orifícios. Eu pensei que essas válvulas solenóides realmente tinham algumas "válvulas" que se abriam sob o campo magnético quando ativadas. Fiquei bastante surpreso quando notei que o interior com o solenóide tinha apenas 3 furos e como ele controla. Quando tentei conectar a uma tensão de 24V DC, não vi nenhum movimento visível além do clique. Você tem alguma idéia de como isso pode estar funcionando?

A parte com o círculo vermelho mostra os minúsculos 2 ou 3 furos que eu estava falando.

Parece a mesma peça que a série CDK 4F0 / 1/2/3 de válvulas solenóides.

Não há limite de ciclo de serviço nas bobinas listadas na folha de dados. Seria muito incomum para eles não serem classificados continuamente. Observe que eles são operados por solenóide - piloto, em vez de solenóide direto, de modo que terão uma potência bastante baixa - 1,8 W, de acordo com a folha de dados. Você deve conseguir segurar a mão na bobina quando estiver ligada por uma hora.

Corrente de partida e corrente de retenção

Observe que os modelos CA possuem uma corrente de partida mais alta do que a corrente de retenção. Isso ocorre porque a indutância da bobina aumenta à medida que o solenóide é puxado para dentro da bobina. Indutância mais alta significa maior impedância e menor corrente. Como a CC não é afetada pela indutância após o tempo de subida inicial, a corrente de partida e a corrente de retenção são determinadas apenas pela resistência da bobina.

Como resultado dos solenóides alimentados CA acima (e relés / contatores), há uma vantagem de economia de energia embutida em relação à CC. No entanto, a ampla adoção de 24 V como tensão de alimentação padrão dos sistemas de controle industrial significa que vivemos com a penalidade de energia.

Truque de redução de energia do solenóide DC

Só porque apareceu nos comentários ...

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Figura 1. Um circuito economizador de energia para um relé ou solenóide CC. A tensão total é aplicada à bobina inicialmente através de seu próprio contato normalmente fechado (NC), mas quando ela energiza, a conexão direta é interrompida e a alimentação do resistor de queda de tensão assume o controle.

Operação piloto

Eu tenho mais uma pergunta que pode ser um pouco fora de tópico. Tentei remover a parte da conexão do solenóide, que estava presa por dois parafusos. Tudo o que eu conseguia ver além dos dois orifícios dos parafusos eram pequenos 3 orifícios. Eu pensei que essas válvulas solenóides realmente tinham algumas "válvulas" que se abriam sob o campo magnético quando ativadas. Fiquei bastante surpreso quando notei que o interior com o solenóide tinha apenas 3 furos e como ele controla. Quando tentei conectar a uma tensão de 24V DC, não vi nenhum movimento visível além do clique. Você tem alguma idéia de como isso pode estar funcionando?

Figura 2. Animação da válvula solenóide 5/2. Fonte: ZDSPB.com .

Explicação

Figura 3. Anotado para referência com o texto abaixo.

Esta válvula possui cinco orifícios (1) a (5) e duas posições (esquerda e direita). Portanto, válvula 5/2.

• A pressão é aplicada em (1) e sai em (2) quando o solenóide está desligado e (3) quando está ligado.
• (4) e (5) são as portas de escape. Tendo dois, o design do spool (11) é muito simples.
• (6) é o solenóide. Isso move o atuador (7). Observe que isso é pequeno e requer pouca energia para movê-lo em comparação com um solenóide de ação direta que moveria o carretel (11) diretamente e teria que superar a resistência do selo, etc.
• Quando o piloto está desligado, o ar de (1) a (8) é alimentado em (10) para conduzir o carretel para a direita - a posição normal. A saída (3) será energizada enquanto a saída (2) estiver ventilada em (5).
• Quando o solenóide é energizado, o atuador piloto (7) se move para a direita para desligar o ar para (10) e ventilar o lado esquerdo do carretel (11) em (13) para o escapamento (4). A pressão da rede elétrica em (12) move a bobina (11) para a esquerda, a porta (2) é energizada e a porta (3) é exaurida em (4).
• Observe que, enquanto a pressão de ar energizada é aplicada às duas extremidades da bobina, mas a área da superfície em (10) é maior que a de (12), portanto a bobina se move para a direita.

Tudo isso para responder à sua pergunta: a divisão entre o bloco principal e a seção piloto na sua válvula pode ser um pouco diferente da animação. Muito provavelmente os três furos são:

• O suprimento de ar da rede para o piloto (8).
• O próprio piloto, para empurrar o carretel (10).
• O escape do piloto (13).

Observe que existem muitas variações engenhosas dessas válvulas. Alguns podem usar a mola em (12) e não ter assistência aérea piloto. Em alguns casos, o solenóide move um pequeno diafragma de borracha macia para permitir a entrada de ar (10).

Figura 4. Parte inferior da válvula piloto.

(1) e (2) será o suprimento de pressão da válvula piloto e o acionamento para o carretel. Como nós sabemos? Como (3) não possui junta de vedação e o único local de vazamento não importa é no escape, (3) deve ser a porta de escape (13) na Figura 3.

Realmente depende do modelo.

Alguns podem ter uma corrente de ativação e corrente de retenção. O último tipo precisaria ser ativado inicialmente com mais energia para executar o "movimento" e depois mantido ali com menos força. Essa informação estará na folha de especificações. No entanto, ficaria surpreso se este solenóide precisasse de tal manuseio. Coisas assim são geralmente controladas por simples interruptores e relés mecânicos.

Se você não possui uma folha legível, mas possui a própria unidade, pode testá-la com carga máxima e ver se fica quente.

BTW: Um problema geral com as unidades atuais de retenção é que uma interrupção de energia pode causar a queda de energia e, mesmo que o driver ainda esteja ativado no modo de baixa corrente, a unidade não retornará à posição de ativação. Dependendo do seu aplicativo, isso pode ou não ser um problema.

A maioria será classificada para serviço contínuo, alguns podem ser classificados apenas para serviço intermitente. Ele informará sobre a folha de dados.

O fator limitante será o aumento da temperatura das bobinas, não do corpo da válvula. Você pode estimar facilmente a temperatura da bobina medindo a resistência da bobina quando estiver fria e depois novamente quando estiver quente. O cobre tem um tempco de cerca de 0,4% / C ou 10% para um aumento de 25 ° C. Eu ficaria feliz em executar as bobinas até um aumento de 50 ° C, ou uns 20% muito mensuráveis ​​em resistência da bobina.

Como relés, eu esperaria que uma válvula solenóide pudesse se manter abaixo de sua corrente de entrada. Se você achar que está muito quente em uso contínuo, você pode experimentar para ver qual a corrente mais baixa que a mantém e executá-la logo acima disso, em vez de 24V o tempo todo.

Ao dirigir solenóides, normalmente usarei circuitos de "bater e segurar". Isso ocorre porque a maioria dos fabricantes especifica suas bobinas para que fiquem quentes em suas superfícies, ou seja, próximo da fervura / quente ao toque. Muitos dos equipamentos médicos em que trabalho seriam afetados negativamente por isso, e também são supridos com suprimentos de qualidade ACDC que não sofrem abandono. Supercat e Trevor mencionaram isso e é uma preocupação válida. No entanto, se você estiver projetando uma placa de circuito impresso e estiver interessado em interromper um circuito como esse, verifique o DRV103 da TI:

https://www.digikey.com/product-detail/en/texas-instruments/DRV103H/DRV103H-ND/390444

Você pode ajustar a duração do "acerto" com um passivo, o ciclo de operação "reter" com outro passivo e também obter indicação de circuito aberto e sobrecarga por meio de um pino de falha. Não é perfeito para todas as implementações, mas se você deseja obter feedback sobre a carga no nível do PC e reduzir a temperatura operacional do solenóide, essa é uma ótima maneira de obtê-lo.

Muitos solenóides serão capazes de suportar momentaneamente algum nível de corrente e um nível mais baixo de corrente continuamente. Além disso, na maioria das aplicações, a quantidade de corrente que deve ser alimentada a um solenóide estendido para puxá-la para a posição será maior do que a quantidade que deve ser alimentada em um retraído para mantê-la.

Juntando esses dois fatores, a maneira de obter o máximo desempenho de um solenóide é tipicamente acioná-lo com uma corrente alta inicialmente e depois mudar para uma corrente mais baixa (reduzindo a tensão ou alternando a fonte de tensão rapidamente) suficiente para que a corrente do solenóide não suba e desça demais).

Os conjuntos que usam solenóides para algum propósito (por exemplo, abrir uma válvula) normalmente precisam apenas de uma certa quantidade de força e podem usar solenóides que podem sustentar o nível associado de corrente indefinidamente. Se a eficiência energética for uma preocupação, pode ser prático acionar esses conjuntos com uma corrente inicial alta, mas reduza a corrente assim que forem recolhidos. As montagens onde isso é prático geralmente especificam uma corrente de retenção além da corrente de ativação. Uma ressalva é que alguns conjuntos incluem uma bobina de ativação de alta corrente e uma bobina de retenção de corrente mais baixa e alternam automaticamente entre eles usando um contato com detecção de posição. Tais conjuntos geralmente devem ser acionados com uma tensão constante não modulada.