Algo
Páginas: 16 (3912 palabras)
Publicado: 27 de octubre de 2010
Junio 2003
Válvulas de Solenoide
Juan Pablo Carvallo, René Vargas
Departamento de Ingeniería Electrónica, Universidad Técnica Federico Santa María, Casilla 110-V, Valparaíso, Chile
____________________________________________________________
_____________________________________________ Resumen Las válvulas de solenoide permiten un control on-off mediante variaciones de corrienteeléctrica en su bobina. Son utilizadas ampliamente en control de flujo en sistemas neumáticos.
Palabras Clave - Campo Electromagnético, Válvula, Solenoide, Diferencia de Presión.
____________________________________________________________
_____________________________________________ 1. INTRODUCCION
En muchas aplicaciones es necesario controlar el paso de algún tipo de flujo, desde corrienteeléctrica hasta gases o líquidos. Esta tarea es realizada por válvulas. En particular, las accionadas por solenoides permiten su implementación en lugares de difícil acceso y facilitan la automatización del proceso al ser accionadas eléctricamente. ¿Qué es una válvula de solenoide? Este tipo de válvulas es controlada variando la corriente que circula a través de un solenoide (conductor ubicadoalrededor de un émbolo, en forma de bobina). Esta corriente, al circular por el solenoide, genera un campo magnético que atrae un émbolo móvil. Por lo general estas válvulas operan de forma completamente abierta o completamente cerrada, aunque existen aplicaciones en las que se controla el flujo en forma lineal. Al finalizar el efecto del campo magnético, el émbolo vuelve a su posición por efecto dela gravedad, un resorte o por presión del fluido a controlar. Electroimanes El solenoide, bajo el efecto de corriente circulante, se comporta como un electroimán. Atrae materiales ferromagnéticos, producto de la alineación de momentos magnéticos atómicos. El campo magnético, creado al circular corriente por el solenoide, actúa sobre el émbolo móvil de material magnético. Se produce una fuerza queocasiona el desplazamiento del émbolo permitiendo el cierre o apertura de la válvula. En la Figura Nº1 se aprecia un esquema del fenómeno. La bobina o solenoide genera un campo magnético, de acuerdo a la Ley de Ampere:
Figura 1: Campo producido por una bobina.
Figura 2: Movimiento del émbolo dentro de una bobina. 2. CLASIFICACIÓN
Este campo produce una fuerza sobre el émbolo o núcleomóvil, tal como se aprecia en la Figura Nº2. La acción de esta fuerza de origen magnético constituye el principio de funcionamiento de toda válvula de solenoide.
r r H ⋅ dl = iabrazada ∫
Existen muchos tipos de válvulas de solenoide. Todas ellas trabajan con el principio físico antes descrito, sin embargo se pueden agrupar de acuerdo a su aplicación, construcción o forma: Según su aplicación:Acción Directa u Operadas mediante piloto. Según su construcción: Normalmente abierta o Normalmente cerrada. Según su forma: De acuerdo al número de vías. A continuación se profundizarán cada una de estas categorías, detallando su funcionamiento y aplicación.
3.
VÁLVULAS DIRECTA
DE
SOLENOIDE
DE
ACCIÓN
de acción directa se limitan a aplicaciones en las que se trabaja condiferencias de presiones y caudales pequeños. Para grandes flujos y presiones se utilizan válvulas de solenoide operadas por piloto. 4. VÁLVULAS DE SOLENOIDE OPERADAS POR PILOTO Las válvulas de solenoide operadas por piloto se basan en una combinación de la bobina solenoide, descrita anteriormente, y la presión de la línea o tubería. En este tipo de válvulas, el émbolo está unido a un vástago de aguja,que a su vez cubre un orificio piloto en vez del puerto principal. En la Figura 4 se aprecia, a modo de ejemplo, una válvula de solenoide operada por piloto, normalmente cerrada, de dos vías con pistón flotante.
En este tipo de válvulas, el émbolo móvil controla el flujo debido al efecto de la fuerza de origen magnético directamente. Para ejemplificar el modo de trabajo de estas válvulas en...
Válvulas de Solenoide
Juan Pablo Carvallo, René Vargas
Departamento de Ingeniería Electrónica, Universidad Técnica Federico Santa María, Casilla 110-V, Valparaíso, Chile
____________________________________________________________
_____________________________________________ Resumen Las válvulas de solenoide permiten un control on-off mediante variaciones de corrienteeléctrica en su bobina. Son utilizadas ampliamente en control de flujo en sistemas neumáticos.
Palabras Clave - Campo Electromagnético, Válvula, Solenoide, Diferencia de Presión.
____________________________________________________________
_____________________________________________ 1. INTRODUCCION
En muchas aplicaciones es necesario controlar el paso de algún tipo de flujo, desde corrienteeléctrica hasta gases o líquidos. Esta tarea es realizada por válvulas. En particular, las accionadas por solenoides permiten su implementación en lugares de difícil acceso y facilitan la automatización del proceso al ser accionadas eléctricamente. ¿Qué es una válvula de solenoide? Este tipo de válvulas es controlada variando la corriente que circula a través de un solenoide (conductor ubicadoalrededor de un émbolo, en forma de bobina). Esta corriente, al circular por el solenoide, genera un campo magnético que atrae un émbolo móvil. Por lo general estas válvulas operan de forma completamente abierta o completamente cerrada, aunque existen aplicaciones en las que se controla el flujo en forma lineal. Al finalizar el efecto del campo magnético, el émbolo vuelve a su posición por efecto dela gravedad, un resorte o por presión del fluido a controlar. Electroimanes El solenoide, bajo el efecto de corriente circulante, se comporta como un electroimán. Atrae materiales ferromagnéticos, producto de la alineación de momentos magnéticos atómicos. El campo magnético, creado al circular corriente por el solenoide, actúa sobre el émbolo móvil de material magnético. Se produce una fuerza queocasiona el desplazamiento del émbolo permitiendo el cierre o apertura de la válvula. En la Figura Nº1 se aprecia un esquema del fenómeno. La bobina o solenoide genera un campo magnético, de acuerdo a la Ley de Ampere:
Figura 1: Campo producido por una bobina.
Figura 2: Movimiento del émbolo dentro de una bobina. 2. CLASIFICACIÓN
Este campo produce una fuerza sobre el émbolo o núcleomóvil, tal como se aprecia en la Figura Nº2. La acción de esta fuerza de origen magnético constituye el principio de funcionamiento de toda válvula de solenoide.
r r H ⋅ dl = iabrazada ∫
Existen muchos tipos de válvulas de solenoide. Todas ellas trabajan con el principio físico antes descrito, sin embargo se pueden agrupar de acuerdo a su aplicación, construcción o forma: Según su aplicación:Acción Directa u Operadas mediante piloto. Según su construcción: Normalmente abierta o Normalmente cerrada. Según su forma: De acuerdo al número de vías. A continuación se profundizarán cada una de estas categorías, detallando su funcionamiento y aplicación.
3.
VÁLVULAS DIRECTA
DE
SOLENOIDE
DE
ACCIÓN
de acción directa se limitan a aplicaciones en las que se trabaja condiferencias de presiones y caudales pequeños. Para grandes flujos y presiones se utilizan válvulas de solenoide operadas por piloto. 4. VÁLVULAS DE SOLENOIDE OPERADAS POR PILOTO Las válvulas de solenoide operadas por piloto se basan en una combinación de la bobina solenoide, descrita anteriormente, y la presión de la línea o tubería. En este tipo de válvulas, el émbolo está unido a un vástago de aguja,que a su vez cubre un orificio piloto en vez del puerto principal. En la Figura 4 se aprecia, a modo de ejemplo, una válvula de solenoide operada por piloto, normalmente cerrada, de dos vías con pistón flotante.
En este tipo de válvulas, el émbolo móvil controla el flujo debido al efecto de la fuerza de origen magnético directamente. Para ejemplificar el modo de trabajo de estas válvulas en...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.