電磁弁は非常に長い時間の連続稼働を可能にしますか？

A4F010-06-BS-DC24Vソレノイドリレーがたくさんあります。

特定のリレーのような継続的なデューティサイクルでそれらを使用できますか、それとも一度に特定の期間だけ使用することを意図していますか？

ソレノイドコイルの焼損が心配です。

元のデータシートは日本語のようです。

もう少し問題があります。2本のネジで留めていたソレノイド接続部分を外してみました。2つのネジ穴から離れて見えるのは、小さな3つの穴だけでした。これらのソレノイドバルブには、実際には、作動すると磁場の下で開く「バルブ」がいくつかあると思いました。ソレノイドの内側に3つの穴があるだけでどのように制御されているかに気付いたとき、私はかなり驚きました。24V DCに接続してみたところ、クリック音以外の動きは見られませんでした。それがどのように機能するかについて何か考えがありますか？

赤い丸の部分は、私が話していた小さな2つまたは3つの穴を示しています。

これは、CDK 4F0 / 1/2/3シリーズのソレノイドバルブと同じ部品のように見えます。

データシートに記載されているコイルにはデューティサイクルの制限はありません。それらが継続的に評価されないことは非常に珍しいでしょう。それらはソレノイド-ダイレクトソレノイドではなくパイロット操作であるので、データシートによると非常に低い電力-1.8 Wになることに注意してください。コイルに1時間電力が供給されているときは、コイルに手をかざすことができるはずです。

開始電流と保持電流

ACモデルでは、保持電流よりも起動電流が高いことに注意してください。これは、ソレノイドがコイルに引き込まれるとコイルのインダクタンスが増加するためです。インダクタンスが高いほど、インピーダンスが高くなり、電流が少なくなります。DCは最初のスイッチオン立ち上がり時間後のインダクタンスの影響を受けないため、開始電流と保持電流はコイル抵抗によってのみ決定されます。

上記の結果として、AC電源ソレノイド（およびリレー/コンタクタ）には、DCよりも省電力の利点が組み込まれています。ただし、標準の産業用制御システムの電源電圧として24 Vを非常に広く採用しているため、電力ペナルティに耐えることができます。

DCソレノイドの電力削減トリック

コメントで出てきたからといって......

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

図1. DCリレーまたはソレノイドの電力節約回路。全電圧は、最初はそれ自体のノーマルクローズ（NC）接点を介してコイルに印加されますが、通電すると直接接続が切断され、電圧降下抵抗器のフィードが引き継ぎます。

パイロット操作

もう少し問題があります。2本のネジで留めていたソレノイド接続部分を外してみました。2つのネジ穴から離れて見えるのは、小さな3つの穴だけでした。これらのソレノイドバルブには、実際には、作動すると磁場の下で開く「バルブ」がいくつかあると思いました。ソレノイドの内側に3つの穴があるだけでどのように制御されているかに気付いたとき、私はかなり驚きました。24V DCに接続してみたところ、クリック音以外の動きは見られませんでした。それがどのように機能するかについて何か考えがありますか？

図2. 5/2ソレノイドバルブのアニメーション。出典：ZDSPB.com。

説明

図3.下のテキストで参照用に注釈が付けられています。

このバルブには5つのポート（1）〜（5）と2つの位置（左と右）があります。したがって、5/2バルブ。

• 圧力は（1）で適用され、ソレノイドがオフの場合は（2）で、オンの場合は（3）で終了します。
• （4）と（5）は排気口です。2つあると、スプール（11）の設計が非常に簡単になります。
• （6）はソレノイドです。これにより、アクチュエーター（7）が移動します。これは、スプール（11）を直接動かし、シール抵抗などを克服する必要がある直動ソレノイドと比較して、小さく、移動に必要な電力が小さいことに注意してください。
• パイロットが主電源から離れているとき、（1）から（8）を介して空気が（10）に供給され、スプールを右に駆動します-通常の位置。出力（2）が（5）で排気されている間、出力（3）がオンになります。
• ソレノイドが励磁されると、パイロットアクチュエーター（7）が右に移動して（10）への空気を遮断し、（13）のスプール（11）の左側を排気（4）に排出します。次に、（12）の主圧力により、スプール（11）が左に移動し、ポート（2）が作動し、ポート（3）が（4）で排出されます。
• スプールの両端には通電された空気圧がかかっていますが、（10）の表面積は（12）の表面積よりも大きいため、スプールは右に移動します。

質問の答えは以上です。バルブのメインブロックとパイロットセクションの分割は、アニメーションとは少し異なる場合があります。ほとんどの場合、3つの穴は次のとおりです。

• パイロットへの主空気供給（8）。
• パイロット自体、スプール（10）を押します。
• パイロット排気（13）。

これらのバルブには多くの独創的なバリエーションがあることに注意してください。（12）でスプリングを使用するだけで、パイロットエアアシストがない場合もあります。一部のソレノイドでは、小さな柔らかいゴムのダイヤフラムを動かして、空気を（10）に送り込みます。

図4.パイロットバルブの下側。

（1）と（2）はパイロットバルブの圧力供給とスプールへの駆動になります。どうやって知るの？（3）にはシールガスケットがなく、リークが問題にならない唯一の場所は排気であるため、（3）は図3の排気ポート（13）でなければなりません。

それは本当にモデルに依存します。

一部には、起動電流と保持電流があります。後者のタイプは、最初に「移動」を実行するために、より多くのエネルギーで起動する必要があり、その後、より少ない力でそこに保持される必要があります。その情報はスペックシートにあります。しかし、このソレノイドがそのような取り扱いを必要とするならば、私は驚かれます。このようなものは通常、単純な機械式スイッチとリレーによって制御されます。

読み取り可能なシートはなく、ユニット自体がある場合は、全負荷でテストして、熱くなるかどうかを確認できます。

ところで、保持電流ユニットの一般的な問題は、停電が原因でドロップアウトが発生する可能性があり、ドライバーがまだ低電流モードでアクティブ化されていても、ユニットがアクティブ化位置に戻らないことです。アプリケーションによっては、それが問題になる場合とそうでない場合があります。

ほとんどは連続使用の定格になりますが、一部は断続使用のみの定格になる場合があります。データシートでお知らせします。

制限要因は、バルブ本体ではなく、コイルの温度上昇です。コイルの抵抗は、寒いときに、後で暑いときに測定することで、簡単にコイルの温度を推定できます。銅の温度係数は約0.4％/ C、25C上昇の場合は10％です。コイルを最大50C上昇させるか、コイル抵抗を20％と非常に測定可能にしていただければ幸いです。

リレーと同じように、ソレノイドバルブはその引き込み電流よりも低い値に保持できると思います。連続使用で熱くなりすぎる場合は、常に24Vではなく、どれだけ低い電流で保持できるかを実験して確認し、そのすぐ上で実行することができます。

ソレノイドを駆動するとき、私は通常「ヒットアンドホールド」回路を使用します。これは、ほとんどのメーカーがコイルを表面で熱くするように指定するためです。私が取り組んでいる医療機器の多くは、これによって悪影響を受け、またドロップアウトに悩まされない高品質のACDC供給が不足しています。SupercatとTrevorの両方がこれについて言及しており、これは正当な懸念事項です。ただし、PCBを設計していて、このような回路をドロップすることに興味がある場合は、TIのDRV103を確認してください。

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

パッシブを使用して「ヒット」期間を調整し、別のパッシブを使用して「ホールド」デューティサイクルを調整できます。また、フォルトピンを介して開回路および過負荷を表示します。すべての実装に最適ではありませんが、PCレベルからの負荷のフィードバックとソレノイドの動作温度の低下が必要な場合、これはそれを実現するための優れた方法です。

多くのソレノイドは、あるレベルの電流に一時的に耐え、より低いレベルの電流に継続的に耐えることができます。さらに、ほとんどのアプリケーションでは、それを所定の位置に引き込むために拡張ソレノイドに供給される必要がある電流の量は、それを保持するために引き込まれたソレノイドに供給される必要がある量よりも大きくなります。

これら2つの要素をまとめると、通常、ソレノイドのパフォーマンスを最大限に引き出す方法は、最初に大電流で駆動し、次に低電圧に切り替えることです（電圧を下げるか、電圧源のオン/オフを高速に繰り返すことにより）ソレノイド電流が上がりすぎたり下がりすぎたりしないように十分です）。

ソレノイドを使用するアセンブリ（バルブを開くなど）は通常、ある程度の力しか必要とせず、関連する電流レベルを無期限に維持できるソレノイドを使用できます。エネルギー効率が問題になる場合は、そのようなアセンブリを高い初期電流で駆動し、いったん後退させると電流を減らすことが現実的です。これが実用的であるアセンブリは、多くの場合、起動電流に加えて保持電流を指定します。わずかな注意点として、一部のアセンブリには高電流作動コイルと低電流保持コイルが含まれており、位置検出接点を使用してそれらを自動的に切り替えます。このようなアセンブリは、通常、変調されていない安定した電圧で駆動する必要があります。