電磁閥之應用

雙穩態旋轉電磁閥在自動供應器(如自動開飲機)中的應用設計

這是一個液體清潔劑自動流出器的啓動與關閉組件。
此組件由一個開關閥為結構的關閉器以及結合在此關閉器上的致動器組成，由致動器來控制關閉器的閉合或開啓。當致動器被適當的脈衝驅動時，它會交替性地去停在清潔盒兩邊之中的一邊，並且無需另外再供給驅動力，即可持續停留在那一邊直到裏面的清潔劑流盡。此啓動／關閉器即是以此結構，而形成一個以脈衝控制的雙穩態開關閥。詳細設計內容，請見雙穩態旋轉電磁閥在自動供應器(如自動開飲機)中的應用。
（轉載自美國專利US20110204096）

設計大要：電子離合器，含絞車，此紋車有可驅動電纜捲筒的減速行星齒組。
行星齒輪組包括一個環形齒輪。當環形齒輪轉動時，會有效的使驅動馬達與絞線筒分離；當環形齒輪固定不動時，驅動馬達則可以驅動絞線筒，使絞線筒捲線或出線。在此設計中，應用雙穩態旋轉電磁閥的柱塞去控制旋轉的動作，進而達到控制離合器的目的。由於柱塞在任何的穩定狀態時雙穩態旋轉電磁閥都不需要電力，因而可達到省電的效果。詳細設計內容，請見雙穩態旋轉電磁閥在電子離合器中的應用。
（轉載自美國專利US7984894）

如何解決電磁閥的温升問題

電磁閥所產生的温度，可以用幾個方式去降底：a. 加強空氣對流、b. 將電磁閥安裝在夠大的散熱表面（例如散熱片）、c. 採用其他冷卻的方法。最簡單的散熱方法就是採用較大的電磁閥，如果空間夠的話。
電磁閥內的温度，是功率輸入期間內功率與輸入時間之函數關係。一般對於連續性的動作，常用滯留電阻線路來供應比持續動作等級更大的轉（力）矩。

一個電磁閥內部的磁通絕對值，取決於銅線的圈數、電流的大小、以及磁路的滲透率。輸入功率時，必須考量到温升限制。採用恆定電壓時，由於温度上升會使線圈效率降低，安匝數將因此降低，轉矩和力量的輸出也會同時受到影響。

所謂的電磁閥鐵路飽和，有兩種定義。
比較嚴格的定義是指電磁閥鐵路到了某一個點後（如下圖a點），無法再增加任何磁流，亦即完全飽和。而一般常用的定義則是從某一個點起（如下圖b點），該鐵道開始趨向飽和狀態。

當塞桿一起移動，或輸入功率增加時，磁通密度便會增加，直到磁路飽和鐵趨近 b 點。越過這一點之後，任何進一步的增加功率只會使温度上升，而力或力矩並不會有明顯的增加。若改變鐵道面積，極形狀或材料的磁電路，輸出力矩/力則能有所提高。

電磁閥之磁流流動路徑，是通過其鐵殼和鐵殼之間的空氣間隙和柱塞（線性電磁閥）或電樞（旋轉螺線管）。磁流經由鐵道流佈比經由空氣流佈有效，但空氣仍是必要的，有空氣才能讓柱塞或電樞移動。電磁閥產生的力量或轉矩，與其極面之間的距離平方成反比。當兩極之間的距離最大時，其力量或力矩最小；反之，兩極之間距離最小是，其力量或力矩最大。