高速电磁阀

高速电磁阀也叫高速开关阀、高速电磁开关阀。是很多控制系统的关键执行元件, 例如在汽车制动防抱死系统(ABS) ,电控柴油喷射系统,无凸轮电控液压驱动气门系统上都需要具有大流量,快速响应的开关电磁阀.它通过接受电子控制单元的控制信号实现快速的启闭,额定流量和动作时间是衡量电磁阀的重要指标,其直接影响系统的稳定性和可控性,电磁阀的额定流量越大,响应时间越快,系统的控制精度和稳定性越好.

?高速电磁阀的发展概况

?高速电磁阀的分类

?高速电磁阀的特点

?高速电磁阀的设计考虑

高速电磁阀的发展概况

?国外早在50年代末就开始了数字阀的研制工作，但在1975年以前只限于实验室研究。高速电磁开关阀自二十世纪七十年

代问世以来，国内外许多厂家、公司，竞相研制出不少的型式结构，对高速开关阀的研究和应用已经成为液压界的一个重要课题。

英国最先开展高速开关阀研究，开发出两种特殊结构的高速开关阀，分别采用筒状、锥状的结构设计从而提高了阀体结构刚度，克服了传统电磁开关阀电磁作用力越大衔铁加速度越小的矛盾，使得当阀芯行程小于1mm时，阀的响应时间不大于

1ms。

美国公司则于1984年推出了一种三通球形高速电磁开关阀，该阀的响应时间为：开启时间3ms，关闭时间2ms，工作压力10Mpa。

德国一公司成功地开发出一种适用于超高压下工作的高速电磁开关阀，该阀的开启时间为0.3ms，关闭时间为0.65ms。德国另一公司研制响应时间为0.2ms，工作压力为135MPa的超高压高速电磁开关阀。

日本一公司研制的高速电磁开关阀，为三位四通滑阀结构，最高工作压力为50MPa，响应时间为1ms，。此类型高速开关阀的工作流量都甚小，需要的额定电磁力就较小。各有特点，各有不同的实用范围，需要根据系统对电磁阀的性能、安装尺寸的具体要求选择合适的电磁阀结构设计。

与国外相比，我国的高速电磁开关阀的开发研究工作起步相对

较晚，有关高速电磁开关阀的研究始于二十世纪八十年代后期，所开展的工作大致可以分为两个方面，即一方面是跟踪国外的

研究，探索电磁开关阀实现快速响应的基础理论；另一方面则

是自主或合作开发高速电磁开关阀样机及与之配套的驱动控制

装置。

国内某厂研制成功了HSV系列高速电磁开关阀，该阀为螺纹

插装式结构，阀的开启时间为3ms，关闭时间为2ms，最高

额定工作压力为20MPa，额定流量为2-9L/min。

高速电磁阀的分类

1、按照阀芯的运动形式，可分为：滑阀、球阀、锥阀、平板

阀等。

球阀式结构简单密封可靠，工艺性好，行程短，动作灵敏，具

有较大的面积梯度和较小的运动摩擦力，因而动态特性也较好，是一种普遍使用的阀芯结构。但是，球阀式结构作用在钢球上

的液压力不平衡。参考文献中，对二位三通球阀的液动力进行

了仿真研究。受液动力影响，只能做成小通径阀。在流量要求

较大的场合，常用它做先导阀构成二级开关阀结构，这就降低

了开关阀的动态响应速度。

锥阀式结构通过高低压平衡设计，可以消除液动力的影响，克服球阀式结构液压力不平衡问题，是高速开关阀的一种较理想的阀芯结构形式。但是，由于受工艺性能的限制，一般只做成二位二通式高速开关阀，而做成二位三通式高速开关阀的则较为少见，为了二位三通式锥阀两个锥面处能可靠密封，要求前后两个阀座具有严格的同轴度，这对于一些工作在高压、高频特殊环境中的高速开关阀来说，为了保证可靠的密封和阀芯不被卡死，加工精度要求非常高，加工难度大，制造成本高，而且，开关阀工作间隙调整困难。

平板阀不容易实现静态力平衡，一般只用于小通径或低压的场合。

2、按工作时制不同，可分为：直接驱动方式，电磁阀的驱动

电流与阀口开启波形相同，阀芯靠弹簧复位，一般用于普通的电磁元件；冲击电压驱动方式，为了提高阀动作的快速性，在阀动作的瞬间加一冲击电流使其快速换向，当阀动作后，电流稳定在一较小的值，使阀芯定位；脉冲驱动方式，在阀动作的瞬间通强电流，一旦阀动作完毕，阀芯自动处于定位状态，这种结构的阀具有双稳的工作特性即具有记忆功能，这种阀对于阀芯的位置为脉宽调制，而对电流信号为脉频调制，从减少发热及快速性的角度而言，脉冲驱动方式最为有利。

高速电磁阀的特点

结构简单紧凑：球阀组件中的钢球为普通钢球，阀座有两个同轴阶梯孔，钢球放在大孔内，限制钢球的径向运动，大孔周围

开了四个对称槽，作为流体通道，大孔与小孔的台阶处有一个

宽度约为0.1mm 的均匀密封环带，球阀开度通过选配分离销

长度来保证。与普通滑阀相比，具有阀芯质量小、结构简单紧

凑、便于加工等优点。

响应速度快：开关式的小质量球阀为提高其响应速度创造了条

件。除此之外，通过衔铁获得较大的电磁推力来提高响应速度。

该阀在提高其推力方面采取了下述措施：采用材料；减小衔铁

与极靴间的气隙；增加线圈的安匝数。

重复性好：高速电磁阀为开关工作，重复性肯定好。

抗污染能力强：与普通滑阀相比，高速开关阀配合偶件的径向

间隙较大，偶件的配合段两端不存在压差，且球阀开度较大，

因此具有较强的抗污染能力。

寿命长：高速开关阀借助供油口与控制口间的压差作用使球阀

回位，取代了普通阀中回位弹簧，使阀的寿命大幅度提高。该

阀设计寿命为l亿次，试验寿命达2 亿多次。

高速电磁阀的设计考虑

(1) 具有高饱和磁通密度,高磁导率的软磁材料更适合高速电

磁阀

(2) 适度的高电压激励有利于提高电磁阀的响应时间,但因考

虑软磁材料的饱和磁通密度限制,电路设计的成本以及高电压激励带来的发热问题.

(3) 不应单纯的依靠减轻载荷的质量提高性能,而应考虑低密

度高强度的材料,并用合适的结构,如阀芯可采用铝合金材料,并设计成空心结构等方法.

(4) 为提高阀的流量,除提高阀芯尺寸外,可适当提高阀的行

程.

(5) 线圈匝数是较为敏感的设计因素,合适的线圈匝数有利于

提供足够的电磁力,提高电能转化为磁能的速度,可考虑采用线圈并联方式绕制线圈.

(6) 还有很多因素可以考虑,如驱动方式,剩磁的影响等,模型

本身还有很多地方需要进一步改进和优化.

电磁阀的用途及介绍

摘要简介电磁阀是用来控制流体的方向的自动化基础元件，属于执行器；通常用于机械控制和工业阀门上面，对介质方向进行控制，从而达到对阀门开关的控制。工作原理电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。新型多功能电磁阀：安装管路：兼具手动功能，省去三只手动阀，可以在线维修，大大降低成本。 1、介质粘度适用范围可调：调节可实现气、水、油通用，方便采购、贮存、安装和维护。 2、阀门开启关闭时间可调：满足各种不同要求，有效防止水锤破坏。 3、阀门开度可以调节：最大和最小开度可预置，提高自动控制精度。 4、主阀磨损可以补偿：:延长阀门使用寿命，经受长期考验。结构原理本阀巧妙地将先导电磁阀、手动阀和节流阀组合于一体，先导阀接受电信号开关后带动主阀动作。调节螺钉A、B可调节介质粘度适用范围和主阀开关时间，并可在主阀磨损后进行补偿。导阀需维修时只要旋紧调节螺钉B和隔离螺钉C，即可拆下，并可用手动螺杆操作。该螺杆还可用来预置电磁阀自动控制时的最大或最小流量。分类 1.电磁阀从原理上分为三大类： 1）直动式电磁阀：原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。 2）分步直动式电磁阀：原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。特点：在零压差或真空、高压时亦能可*动作，但功率较大，要求必须水平安装。 3）先导式电磁阀：原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。

基于脉宽调制式CNG高速电磁阀驱动性能试验分析

基于脉宽调制式CNG高速电磁阀驱动性能分析摘要：基于CYFZ型燃气共轨电磁阀用PWM的控制方式进行了试验和分析。试验表明：该驱动电路能够实现高压打通低压保持喷射的功能，符合喷射规律。驱动电压，PWM的周期， PWM的占空比都将对电磁阀的驱动能力以及维持喷射的能力产生不同的影响，三者的有机调节可实现理想的电流波形，可为电控天然气喷嘴电磁阀的驱动提供一定的参考。关键词：CNG高速电磁阀；PWM；试验和分析中图分类号：文献标志码：文章编号： CNG High-speed Electromagnetic Valve Drive Test Analysis Based On Pulse Width Modulation WANG Kereng, SUN Renyun, WU Yudong, YAN Haoming (School of Transportation and Automotive Engineering, Xihua University, Chengdu Sichuan 610039,China) Abstract：A PWM drive circuit for CYFZ common rail type gas solenoid valve was designed , tested and a- nalyzed . The result indicates that the drive circuit can realize high pressure to keep low of the injection,complying with the law of injection. Driving voltage,The PWM cycle of the PWM duty cycle will be for electro- magnetic v- alve drive ability and the ability to maintain injection have different impact, the three organic regulation can achi- eve ideal current waveform, and can be electronically controlled natural gas nozzle electromagnetic valve drive to provide certain reference. Keywords: CNG High-speed solenoid valve; Pulse width modulation; Test and analysis 前言：在电控天然气燃料喷射系统中，高压开启喷射低压维持稳定喷射的理论已经是一个共识（其具体意义与原理就不再赘述），有很多种方法可以实现该理论指导下的喷射要求，比较常见的有可调电阻式驱动电路，双电压式驱动电路，脉宽调制式驱动电路，充电泵式驱动电路[1]，其具体原理可参考文献1,而脉宽调制式驱动电路是一种实现高压打通低压维持喷射的最理想的驱动电路[2]，然而开启喷射时的驱动电压，PWM的周期，以及PWM 的占空比具体对喷嘴电磁阀的驱动能力以及维持稳定喷射的能力的影响是怎么样的，当三者中的任意一个改变时会对喷嘴电磁阀的驱动电流产生怎么样的影响，很少有论文进行相关的试验说明，因此本文将针对具体的喷嘴进行试验测试说明。 1 PWM驱动电路设计本文以图1所示的自制驱动电路作为试验电路，其具体原理为：当PWM波产生高电平波时，使三极管Q1导通，从而使三极管Q3随之导通，当三极管Q3导通后由于R5的阻值远远大于R4的阻值，使12V的电源压降几乎全部分配给电阻R5从而达到MOSFET管的开启值，MOSFET管导通，喷嘴电磁阀开启，喷射器开始喷气。当PWM波为低电平时三极管Q1截止（此时MOSFET管就截止了），Q2导通，当Q2导通后三极管Q4也会随之导通。MOSFET管在设计之初，由于结构原因，不可避免

比例电磁阀和 MFM-MFC-2824

目录 | 比例电磁阀和 MFM/MFC [返回总目录]

概览和选型指南 | 比例电磁阀150 概览 Burkert 比例电磁阀以断电时弹簧作用关闭的开关电磁阀为基础，通过改变开关电磁阀中电磁组件的结构，使弹簧力与线圈电流的电磁力相平衡。由线圈电流和/或电磁力的大小来决定阀芯行程和/或阀门开度。阀门开度与电磁力成正比。比例电磁阀是由脉宽调制信号（PWM）控制的，该信号使线圈电流根据设定值而变化。由于介质压力和电磁力都克服弹簧力，因此采用控制器可以设置工作条件下的流量最小值和最大值。比例电磁阀可用于实现开环和闭环控制回路。开环回路不需实际值反馈，而闭环控制回路是根据设定值与实际值之间的偏差来调节的。比例电磁阀定位性能的主要特性 ? 迟滞: 输入信号从小到大和从大到小变化时输出信号的最大差值，以最大输出信号的 % 表示。 ? 响应灵敏度: 引起输出信号变化的最小设定值差值，以最大输出信号的 % 表示。? 重复性: 重复以同一方向，加同样大小的输入信号时，输出信号的最大偏差。? 调节比: 最大和最小开度下的 Kv值（参见比例阀的计算）之比。比例电磁阀的调节比可达1:500。比例电磁阀选型指南为保证无故障控制功能，必须根据比例阀的用途来进行选型，最重要的选型参数是 Kv 值和压力范围。阀门的 Kv 值（单位 m 3/h），该值是以介质为水、20℃、入口压力 1 bar、出口 0 bar 时测得。对于气体，通常以 QNn 值表示。 QNn 值为空气在 20℃、阀入口 6 bar、阀上压降 1 bar 时的流量值（l N /min）。气体的参考条件为绝压 1.013 bar、温度 0℃。除了 Kv 值，阀入口的最大预压力也是选阀（型号和通径）的主要因素。阀门通径越小或线圈越大，最大开关压力越高。 Kv 值可用以下公式计算。根据计算出的 Kv 值和实际压力范围，可以从选型指南表上找到阀门型号。 Kv 值计算公式: Kv = 流量值，m 3/h Q = 实际流量，m 3/h Q N = 标准流量，m N 3/h (?p=1 bar, p 1=6 bar 和 T 1=(273+20) K 时的 QNn值)p 1 = 入口压力，bar (a) p 2 = 出口压力，bar (a)?p = 压差，bar ρ = 密度，kg/m 3 ρN = 标准密度，kg/m 3 T 1 = 介质温度，(273+t) K 气体标准或工作状态与正常状态的转换：Q S = 标准状态 (1.013 bar 和 20 °C ) 或工作状态下的流量 p S = 标准状态 (=1.013 bar) 或工作状态下的绝压 T S = 标准状态 (= 293 K) 或工作状态下的温度 (= (273+t)K) Q N = 正常流量p N = 正常压力 T N = 正常温度 (= 273 K) Q N = Q S T N · p S T S · p N [返回目录] [返回目录]

电磁阀常见故障及解决办法精编版

电磁阀常见故障及解决办法电磁阀常见故障及解决办法怎么处理电磁阀的故障电磁阀线圈的额定电压有DC12V、DC24V、AC24V(50/60 Hz)、AC110V(50/60Hz)、AC220V(50/60Hz)、AC380V(50/60Hz)。一般在电气设计时要么采用AC220V(不需加装开关电源，成本低、线路简单而便于维护)、要么采用DC24V(常用的的安全电压、开关电源/电磁阀线圈都易于维修更换)。检测电磁阀好坏的方法：先给电磁阀通上被控制的介质(带压力的液体、气体<空气>，压力值为电磁阀使用压力范围的中间值)，再给电磁阀线圈通电，如果被控制介质有从通到断或从断到通的状态的变化，那么电磁阀就是好的，否则就是有问题的。电磁阀常见故障有： 1、线圈短路或断路：检测方法：先用万用表测量其通断，阻值趋近于零或无穷大，那说明线圈短路或断路。如果测量其阻值正常(大概是几十欧)，还不能说明线圈一定是好的(我有一次测得一个电磁阀线圈阻值大概50欧姆，但电磁阀无法动作，更换该线圈后一切正常)，请进行如下最终测试：找一个小螺丝刀放在穿于电磁阀线圈中的金属杆的附近，然

后给电磁阀通电，如果感觉到有磁性，那么电磁阀线圈是好的，否则是坏的。处理方法：更换电磁阀线圈。 2、插头/插座有问题：故障现象：如果电磁阀是有插头/插座的那种，有可能出现插座的金属簧片问题(笔者就碰到过)、插头上接线的问题(比如将电源线接到接地线上去了)等原因无法将电源送到线圈中。最好养成一个习惯：插头插在插座上之后把固定螺丝拧上，线圈上在阀芯杆之后把固定螺母拧上。如果电磁阀线圈的插头配备有发光二极管电源指示灯，那么采用DC电源驱动电磁阀时即行就要接对，否则指示灯不会亮。另外，不要将不同电压等级的带发光二级管电源指示的电源插头调换使用，这样会导致发光二极管被烧毁/电源(换用低电压等级的插头)出现短路或发光二极管发光很微弱(换用高电压等级的插头)。如果不带电源指示灯，电磁阀线圈是不用区分极性的(不象线圈电压为直流的晶体管时间继电器以及线圈上并联有二极管/电阻泄漏回路的线圈电压为直流的中间继电器<这种中间继电器以原装小日本的居多>，需要区分极性)。处理方法：修正接线错误、修复或更换插头、插座。 3、阀芯问题：

高速电磁阀驱动电路设计及试验分析

2005136 高速电磁阀驱动电路设计及试验分析宋　军,李书泽,李孝禄,乔信起,黄　震 (上海交通大学内燃机研究所,上海　200030) [摘要]　分析了3种电磁阀驱动方式的特点,并基于HEU I 喷油器对PWM 控制方式进行了试验和分析。试验表明,提高线圈电压有助于实现电磁阀快速开启,开启脉冲和PWM 占空比决定了不同阶段电流的大小,三者的有机调节,可以实现理想的电流波形。试验结果为整机的柔性控制提供了可靠依据。关键词:高速电磁阀,驱动电路,喷油器,PWM Design and Experimental Analysis of Drive Circuit for High 2speed Solenoid Valve Song Jun ,Li Shuze ,Li Xiaolu ,Q iao Xinqi &H uang Zhen Instit ute of Internal Combustion Engi ne ,S hanghai Jiaotong U niversity ,S hanghai 200030 [Abstract]　The features of three types of drive circuits are presented and a PWM drive circuit for HEU I injector is designed ,tested and analyzed.The result indicates that increasing the voltage exerted on the winding is conducive to quick response of solenoid ,and the opening pulse and PWM pulse duty factor determine the mag 2nitude of current in different phases.This provides a reliable foundation for flexible control of the engine. K eyw ords :High 2speed solenoid valve ,Drive circuit ,Injector ,PWM 原稿收到日期为2004年8月17日,修改稿收到日期为2004年11月15日。 1　前言电控共轨式燃油喷射系统能通过高速电磁阀实现对喷油量、喷油正时和喷油速率的精确控制,是最有发展前途的燃油喷射系统。在共轨系统中,为了实现电磁阀快速准确地开启与关闭,除了电磁阀本身精密的制作工艺外,还需要设计一个高效的驱动电路。 2　高速电磁阀的驱动特性高速电磁阀是发动机电控喷射系统中的一个关键部件,微处理器ECU 通过控制它的吸合和释放来控制喷油时刻及喷油持续时间,以满足不同工况下的喷射要求,电磁阀的动态响应特性直接影响着整个系统的主要性能指标。由于共轨式燃油喷射系统每次喷射的时间很短,电磁铁必须能在很短的时间内产生很强的吸力来克服复位弹簧的拉力,电磁阀的快速响应特性为实现最小喷油量和预喷射提供了系统硬件保证。由公式F =K (IW )2S /δ2 ×9.8×10-8(F 为电磁吸引力;K 为常数;I 为线圈电流;W 为线圈匝数;S 为铁芯截面积;δ为气隙大小)可知[1],电磁吸力与电磁阀线圈中的电流的平方成正比,要使电磁铁产生足够的吸力必须加大线圈中的电流。而要使线圈电流在短时间内迅速增大,就要求d i/d t 为一个较大的数值。因为电磁线圈在电路形式上为一个几欧的电阻R 和一个几毫亨的电感L 的串连,当施加外电压U 时,线圈中的电流变化规律满足电压平衡方程U =i R +L d i/d t 。在电磁阀结构参数一定的情况下,尽可能提高驱动能量输入,即增大外加电压U 值,可以得到较高的d i/d t ,实现电磁阀的快速开启。但大电流通过线圈必然会造成发热现象,为了避免电磁阀线圈过热,当阀门开启后应迅速将线圈电流下降到一个较小的数值。因为在电磁铁 2005年(第27卷)第5期汽　车　工　程 Automotive Engineering 2005(Vol.27)No.5

电磁阀驱动电路

设计文件（项目任务书）一、设计题目电磁阀驱动电路系统设计全程解决方案二、关键词和网络热点词 1．关键词电磁阀驱动光电耦合…… 2．网络热点词电动开关……….. 三、设计任务设计一个简单的电池阀驱动电路，通过按钮开关控制市场上的12V常闭电池阀打开和闭合。基本要求： 1）电路供电为24V； 2）电磁阀工作电压为12V； 3）带有光电耦合控制电路； 4）用发光二极管来区别、显示电磁阀的开关开关状态四、设计方案 1.电路设计的总体思路电磁阀驱动电路是各种气阀、油阀、水阀工作的首要条件，其作用是通过适当的电路设计，使电池阀能够按时打开或半打开，有需要控制阀以几分之几的规律打开之类的要求，应设计较精密的的驱动电路。我做的只是一个简单的驱动常闭电池阀全打开的简单驱动电路。通过光电耦合器控制三极管的导通，进而控制电磁阀的打开与闭合。电磁阀导通的同时，与之并联的LED灯也随之亮。来指示电磁阀正在工作。我们选用大功率管TIP122来控制电路的导通、截止，而且这里必须用大功率管，因为电磁阀导通时电流特别大。考虑到电磁阀断开时会有大股电流回流，这时则需要设置回流回路，防止烧坏元器件，我们这里采用大功率二极管1N4007 与电磁阀形成回流回路来消弱逆流电流的冲击。具体的电路图如下图1所示：

2、系统组成：

在设计整个电路前，我们应该先有个整体构思，建立一个整体框架，然后根据设计要求再逐步细化、设计每一个模块的具体电路，及工作原理。最后将各部分有机的连接到一起，形成一个完整的电路系统。完成项目任务。系统框图如下图2所示：图2 系统框图电磁阀驱动电路整个系统主要分两个部分：第一个部分：光电耦合器控制电路。我们都知道光电耦合器随着输入端电流的增加，其内部发光二极管的亮度也会增强，紧随着光电耦合器的输出电流就会跟着增大。光电耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接受、及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接受而产生光电流，再进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。而我们本电路只需要小电流，故我们加了两个10K限流电阻，产生足以驱动或打开后面的三极管的电流即可。具体电路见图3，其中J1接口外接24V正电源给系统供电。图3 开关电路原理图

电磁阀控制电路

电磁阀控制电路（1）试制作一个电磁阀控制电路一个参考设计的电磁阀控制电路和印制电路板图[68]如图6.3.8和6.3.9所示，印制电路板的实际尺寸约为65mm×40mm。霍耳传感器U1和小磁铁等构成了铁片检测电路。“555”时基集成电路U2和电位器RP1、电阻器R4、电容器C2等构成了典型单稳态触发电路。交流固态继电器SSR和压敏电阻器RV、限流电阻器R5等构成了交流无触点开关电路，它的负载是一个交流电磁阀。电源变压器T和硅全桥QD，固定式三端集成稳压器U3、滤波电容器C5等构成了电源电路，将220V 交流变换成平滑的9V直流，供控制电路使用。图6.3.8 电磁阀控制电路电原理图图6.3.9 电磁阀控制电路印制电路板图当无铁片插入时，霍耳传感器U1受小磁铁磁力线的作用，其输出端第3脚处于低电平，发光二极管D1亮，晶体三极管Q1截止，与其集电极相接的时基集成电路U2的低电平触发端第2脚通过电阻器R3接电源正极，单稳态电路处于复位状态。此时，U2内部导通的放电三极管（第7脚）将电容器C2短路，U2输出端第3脚为低电平，发光二极管D2不亮，交流固态继电器SSR因无控制电流而处于截止状态，电磁阀无电不吸动，处在闭阀状态。当将铁片投入专门的投票口时，铁片沿着滑槽迅速下滑，在通过检测电路时，小磁铁与U1之间的磁力线被铁片暂时短路，使U1第3脚输出高电平脉冲，经Q1反相后作为U2的触发脉冲。于是，单稳态电路翻转进入暂稳态，U2的第3脚输出高电平，D2发光；同时SSR导通，使控制电磁阀得电自动开阀。这时，U2内部放电三极管截止，延时电路中的C2通过R P和R4开始充电，并使U2的阀值输入端（高电平触发端）第6脚电位不断上升。当。两端充电电压大于号V DD时，单稳态电路复位，U2的第3脚又恢复为低电平，D2熄灭，SSR截止，电磁阀断电关闭。与此同时，U2内部放电三极管导通，C2经第7脚快速放电，电路又恢复到常态。 322

两位五通电磁阀工作原理几种控制方式

两位五通电磁阀工作原理几种控制方式两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开-关，五通是有五个通道通气，其中1个与气源连接，两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接，两个与内部气室的进出气口接连，具体的工作原理可参照双作用气动执行机构工作原理。气动执行机构的几种控制方式一、引言气动马达作为一种执行机构，在工业生产和工业控制中起着很重要的作用。气动马达使用空气取代电力和液压来产生动力，可以实现无级变速，可瞬间启动、停滞和换向，具有自动冷却功能，无电火花，可在易燃易爆，如含有化学、易燃性或挥发性等物质湿热和多尘的环境下运行，如矿区、隧道、油漆厂、化学工厂、石化、生物科技、药厂、晶圆、半导体、光纤、兵工厂、船舶、养殖等行业用于驱动，因用空气作为动力，容易获得，用后空气可以直接排入大气无污染，压缩空气还可以进行集中供给和远距离控制。二、气动阀门执行器工作原理利用压缩空气推动执行器内多组组合气动活塞运动，传力给横梁和内曲线轨道的特性，带动空芯主轴作旋转运动，压缩空气气盘输至各缸，改变进出气位置以改变主轴旋转方向，根据负载（阀门）所需旋转扭矩的要求，可调整气缸组合数目，带动负载（阀门）工作。三、气动阀门执行器的控制方式由于现在的控制方式和手段越来越多，在实际工业生常和工业控制中，用来控制气动执行机构的方法也很多，常用的有以下几种。（一）基于单片机开发的智能显示仪控制智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的4～20mA输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。 1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。电源部分供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路4～20mA的模拟量输入信号

高速电磁阀

高速电磁阀高速电磁阀也叫高速开关阀、高速电磁开关阀。是很多控制系统的关键执行元件, 例如在汽车制动防抱死系统(ABS) ,电控柴油喷射系统,无凸轮电控液压驱动气门系统上都需要具有大流量,快速响应的开关电磁阀.它通过接受电子控制单元的控制信号实现快速的启闭,额定流量和动作时间是衡量电磁阀的重要指标,其直接影响系统的稳定性和可控性,电磁阀的额定流量越大,响应时间越快,系统的控制精度和稳定性越好. 目录 ?高速电磁阀的发展概况 ?高速电磁阀的分类 ?高速电磁阀的特点 ?高速电磁阀的设计考虑高速电磁阀的发展概况 ?国外早在50年代末就开始了数字阀的研制工作，但在1975年以前只限于实验室研究。高速电磁开关阀自二十世纪七十年

代问世以来，国内外许多厂家、公司，竞相研制出不少的型式结构，对高速开关阀的研究和应用已经成为液压界的一个重要课题。英国最先开展高速开关阀研究，开发出两种特殊结构的高速开关阀，分别采用筒状、锥状的结构设计从而提高了阀体结构刚度，克服了传统电磁开关阀电磁作用力越大衔铁加速度越小的矛盾，使得当阀芯行程小于1mm时，阀的响应时间不大于 1ms。美国公司则于1984年推出了一种三通球形高速电磁开关阀，该阀的响应时间为：开启时间3ms，关闭时间2ms，工作压力10Mpa。德国一公司成功地开发出一种适用于超高压下工作的高速电磁开关阀，该阀的开启时间为0.3ms，关闭时间为0.65ms。德国另一公司研制响应时间为0.2ms，工作压力为135MPa的超高压高速电磁开关阀。日本一公司研制的高速电磁开关阀，为三位四通滑阀结构，最高工作压力为50MPa，响应时间为1ms，。此类型高速开关阀的工作流量都甚小，需要的额定电磁力就较小。各有特点，各有不同的实用范围，需要根据系统对电磁阀的性能、安装尺寸的具体要求选择合适的电磁阀结构设计。

IRF540驱动电磁阀电路分析

IRF540 MOS管应用 VDSS=100V RDS<0.077 ID=22A VGS(th)=4V VGS=10. RDS接近0.007 ID=11A 负载电流小的情况下可以5V驱动IRF540，IN4007 MOS管内部等效，100/10W（可用2W）功率电阻，电磁阀驱动电路原理图 ABS压力调节器的4个常开进油电磁阀的最大起动电流约为3.6 A;4个常闭出油电磁阀最大起动电流约为2.4 A。而L9349的工作电压4.5～32 V，两路通道内阻0.2Ω，最大负载电流3A；另两路内阻0.3Ω，最大负载电流5A，恰好能满足ABS常开和常闭电磁阀的驱动电流要求，而且较低的导通内阻又能保证低功耗，因此L9349非常适合进行ABS电磁阀的驱动控制。电磁阀驱动电路原理图见图。

电磁阀驱动电路原理图在图中，每片L9349能驱动4个电磁阀工作，属于典型的低端驱动。通过Vs端口给芯片提供12V供电电压；当给输入端IN1～IN4 PWM控制信号，就能方便地控制输出端以驱动4路电磁阀工作，OUT1和OUT2端口的最大驱动能力为5A，应该连接ABS的常闭电磁阀；OUT3和OUT4端口最大驱动能力为3A，应连接ABS常开电磁阀，不可接反；EN 端口为使能端，能通过MCU快速关闭芯片；L9349的数字地和模拟地分开，提高了驱动模块的抗干扰能力。

24V电磁阀驱动电路 8 推荐

说明：驱动24V直流电磁阀的驱动电路：，此电路已经在实际应用中，稳定，可靠。此电路虽然在现场已经稳定运行很久，但有不合理的地方，不知道大家有没有发现。 ---2007-07-24 此电路驱动24V的电磁阀，电流只能在2A左右，不能太大，因为 Vgs 只有5V，IRF540没有达到完全的导通状态，如果要增大电流得重新设计驱动电路，使Vgs在10V左右才能充分发挥IRF540的驱动能力。这么久了都没人提出这问题，还是出来补充下，以免大家误解 ---2007-09-07 欢迎大家交流探讨！ -------------------------------- 最新更新 2008.04.16 ----------------------------------- 重新设计了驱动电路，已经在实际电路可靠工作，供参考！（如果浏览器不能看到全图，请把图片保存到你的电脑即可）

电磁阀选型要点

●一般原则一. 安全性：不注意安全即会产生灾难！ 1.腐蚀性介质：宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢；对于强腐蚀的介质必须选用隔离膜片式。例ccf.。中性介质，也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀，否则，阀壳中常有锈屑脱落，尤其是动作不频繁的场合。氨用阀则不能采用铜材。 2.爆炸性环境：必须选用相应防爆等级产品，露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种。 3.电磁阀公称压力应超过管内最高工作压力。二. 适用性：不适用等于花钱买费物，还要添麻烦！ 1.介质特性 1.1介质是气、液态或混合状态分别选用不同品种的电磁阀。 1.2介质温度应选在电磁阀允许范围之内，否则线圈会烧掉，密封件老化，严重影响寿命命。 1.3介质粘度，通常在50cst以下。若超过此值，电磁阀作特殊订货。 1.4介质清洁度不高时都应在电磁阀前配装过滤阀，压力低时尚可选用直动膜片式电磁阀作例如zcp。 1.5介质若是定向流通，且不允许倒流，应选用单向电磁阀。 2.管道参数 2.1根据介质流向要求及管道连接方式选择阀门通口及型号。 2.2根据流量和阀门kv值选定公称通径，也可选同管道内径。请注意有的厂家未标有kv值，往往阀孔尺寸小于接口管径，切不可贪图价低而误事。 2.3工作压差；最低工作压差在0.04mpa以上是可选用间接先导式；最低工作压差接近或小于零的必须选用直动式或分步直接式。 3.环境条件 3.1环境的最高和最低温度应选在允许范围之内，如有超差需作特殊订货提出。 3.2环境中相对湿度高及有水滴雨淋等场合，应选防水电磁阀 3.3环境中经常有振动，颠簸和冲击等场合应选特殊品种，例如船用电磁阀。 3.4在有腐蚀性或爆炸性环境中的使用应优先根据安全性要求选用耐发蚀

高速开关电磁阀的研究及测试

文章编号:1000-0925(2004)01-038-05 250010 高速开关电磁阀的研究及测试刘兴华,李广荣 (北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081) R esearch and T est of High Speed Switch Electromag netic V alve L IU Xing 2hu a ,L I G u ang 2rong (School of mechanical and Vehicle Engineering ,Beijing Inst.of Technology ,Beijing 100081,China ) Abstract :The high 2speed switch electromagnetic valve is a key equipment in the electromagnetic control sys 2 tem ,whose performance will influence the whole electromagnetic control system greatly.In this paper ,a new kind of high 2speed swicth electromagnetic valve with two loops is designed and tested.Some advise in the design of elec 2tromagnetic valve are given and its application to the control system is introduced. 摘要:高速开关电磁阀在电磁控制系统中是一种结构简单、易于实现计算机控制的关键控制元件,它的性能指标对整个电液系统有很大的影响。本文设计了一种新型的双线圈结构的高速开关阀,并对其性能进行了测试和研究,给出电磁阀设计过程中需注意的几点建议,最后,给出了电磁阀在电控系统中的应用方法。关键词:内燃机;电磁阀;测试;特性 K ey Words :I.C.Engine ;Electromagnetic Valve ;Testing ;Characteristic 中图分类号:T K406 文献标识码:A 1　概述随着微电子技术的飞速发展,以机、电、液三位一体为特征的高速数字液压技术也得到了迅速发展,高速数字开关阀(HSV )是该技术成功应用的一个典范。以HSV 为核心的执行器具有快速响应、低成本、抗污染的特点,其应用范围和领域正在不断地扩展。在现代高压开关设备中,电磁阀的响应时间直接影响着整个系统的性能。因此,分析与设计一个快速开关的电磁阀,对于进一步提高液压机构的性能具有重要意义。电磁阀的响应时间受电、磁、机三项因素影响,如要缩短动作时间,无非是增加电磁力,减小各种机械阻力,减少电与磁的过渡过程时间等三项措施。因此,在设计电磁阀时,必须深刻了解影响其动作时间的各种因素及其相互制约关系。高速开关电磁阀的开关速度是决定阀性能的主要标志。电磁阀在开关时的阻力直接影响阀的开关时间,因此设计中尽可能的减小阀芯所受的各种阻力。电磁阀的运动过程可分为两个阶段,预运动阶段t 1和运行阶段t 2[3]。t 1为动铁芯预动时间,即从线圈得电至动铁芯刚开始起动这一阶段时间;这段时间是由于电与磁的惯性,即由电磁暂态现象引起的滞后时间,这时间决定于电磁铁的结构、材料、线圈电压、电感的大小和弹簧反力大小。t 2为动铁芯运动时间,即从动铁芯开始运动至阀门全打开(或全关闭)所经历的时间,这段时间取决于阀芯所受的各种阻力。本文以北京理工大学设计的滑阀式结构高速开关电磁阀为基础,对其进行工作特性研究。2　高速开关电磁阀的结构和原理设计的高速开关电磁阀采用了圆柱滑阀式两位三通结构(如图1)。使用一种含少量铝的铁硅合金收稿日期:2003206230 作者简介:刘兴华(1963-),男,副教授,主要研究方向为内燃机电子控制及排放,E 2m ail :lxh @https://www.360docs.net/doc/2e13941094.html, 。第25卷(2004)第1期内　燃　机　工　程　 Neiranji G ongcheng Vol.25(2004)No.1

高速开关阀

车用电控技术有限公司红林车用电控技术有限公司贵州红林 HSV系列开关式高速电磁阀 HSV系列开关式高速电磁阀系列产品是我公司与美国BKM公司联合研制、生产的快速响应开关式数字阀，是一种用于机电液一体化中电子与液压机构间理想的接口元件。该系列产品结构紧凑、体积小、重量轻、响应快速、动作准确、重复性好、抗污染能力强、内泄漏小、可靠性高。最显著的特点是该产品能够直接接受数字信号对流体系统的压力或流量进行PWM控制，该特点为数字控制进入液压气动领域提供了有效手段。1992年该产品被评为国家级重点新产品并获得贵州省科学技术进步二等奖。 HSV高速电磁阀系列产品具有两通常开、两通常闭、三通常开、三通常闭四个系列近200个品种；材料有碳钢、不锈钢两种类别；工作方式可采用连续加载、脉冲宽幅调制、频率调制或脉宽——频率混合调制。 HSV高速电磁阀系列产品的上述特点使该电磁阀具有广泛的应用范围，如汽车变速器、燃油喷射、天然气喷射、压力调节、流量控制、宇航控制系统、先导阀、医疗器械、机床、机器人等领域。

性能数据结构：螺纹插装式，两通常开、两通常闭、三通常开、三通常闭额定压力：2、5、7、20、14、20 MPa 流量：2～9L/min(额定压力下) 内泄漏：0 电压：12V 、24V DC 工作方式：连续通电、脉冲宽幅调制、频率调制或脉宽——频率混合调制脉宽范围(占空比)：20％～80％最大功率：10～50W 平均功率：3～15W 动态响应时间：脉宽调制：常闭型：开放≤3.5ms，关闭≤2.5ms 常开型：开放≤2.5ms，关闭≤3.5ms 连续通电：常闭型：开放≤6.0ms，关闭≤4ms 常开型：开放≤4.5ms，关闭≤6.0ms 重复精度：±0.05ms 温度范围：－40℃～＋135℃ 寿命：设计寿命不小于1×109次耐久性试验已超过2×109次

电磁阀驱动电路(完整资料).doc

【最新整理，下载后即可编辑】设计文件（项目任务书）一、设计题目电磁阀驱动电路系统设计全程解决方案二、关键词和网络热点词 1．关键词电磁阀驱动光电耦合…… 2．网络热点词电动开关……….. 三、设计任务设计一个简单的电池阀驱动电路，通过按钮开关控制市场上的12V常闭电池阀打开和闭合。基本要求： 1）电路供电为24V； 2）电磁阀工作电压为12V； 3）带有光电耦合控制电路； 4）用发光二极管来区别、显示电磁阀的开关开关状态四、设计方案 1.电路设计的总体思路电磁阀驱动电路是各种气阀、油阀、水阀工作的首要条件，其作用是通过适当的电路设计，使电池阀能够按时打开或半打开，有需要控制阀以几分之几的规律打开之类

的要求，应设计较精密的的驱动电路。我做的只是一个简单的驱动常闭电池阀全打开的简单驱动电路。通过光电耦合器控制三极管的导通，进而控制电磁阀的打开与闭合。电磁阀导通的同时，与之并联的LED灯也随之亮。来指示电磁阀正在工作。我们选用大功率管TIP122来控制电路的导通、截止，而且这里必须用大功率管，因为电磁阀导通时电流特别大。考虑到电磁阀断开时会有大股电流回流，这时则需要设置回流回路，防止烧坏元器件，我们这里采用大功率二极管1N4007与电磁阀形成回流回路来消弱逆流电流的冲击。具体的电路图如下图1所示：

图1

2、系统组成：在设计整个电路前，我们应该先有个整体构思，建立一个整体框架，然后根据设计要求再逐步细化、设计每一个模块的具体电路，及工作原理。最后将各部分有机的连接到一起，形成一个完整的电路系统。完成项目任务。系统框图如下图2所示：图2 系统框图电磁阀驱动电路整个系统主要分两个部分：第一个部分：光电耦合器控制电路。我们都知道光电耦合器随着输入端电流的增加，其内部发光二极管的亮度也会增强，紧随着光电耦合器的输出电流就会跟着增大。光电耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接受、及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接受而产生光电流，再进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。而我们本电

实用电磁阀大全要点

实用电磁阀大全目录[隐藏] 简介工作原理分类电磁阀的选型选择使用时需要注意的特性故障与排除电磁阀的用途电磁阀的密封材料简介工作原理分类电磁阀的选型选择使用时需要注意的特性故障与排除电磁阀的用途电磁阀的密封材料电磁阀和电动阀的区别英文：solenoid valve [编辑本段] 简介电磁阀是用来控制流体的方向的自动化基础元件，属于执行器；通常用于机械控制和工业阀门上面，对介质方向进行控制，从而达到对阀门开关的控制。 [编辑本段]

工作原理电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。 [编辑本段] 分类 1.电磁阀从原理上分为三大类： 1）直动式电磁阀：原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。 2）分布直动式电磁阀：原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。特点：在零压差或真空、高压时亦能可*动作，但功率较大，要求必须水平安装。 3）先导式电磁阀：原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。特点：流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但必须满足流体压差条件。 2.电磁阀从阀结构和材料上的不同与原理上的区别，分为六个分支小类：直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。电磁阀在选型时的注意事项一：适用性管路中的流体必须和选用的电磁阀系列型号中标定的介质一致。

高速开关电磁阀的性能分析及优化研究

高速开关电磁阀的性能分析及优化研究张廷羽张国贤 (上海大学机电工程与自动化学院上海 200072) 摘要：本文建立了高速电磁阀的电、磁、机、液模型，并利用ANSYS、AMESim软件，将上述模型联系起来求解，在此基础上，对影响电磁阀流量和响应时间等性能的各个因素，进行了定性的分析，提出了进一步改进和优化高速电磁阀的方案。关键词：电磁阀 ANSYS AMESim 仿真 Abstract: In this paper, a mathematical model for solenoid is built, including the magnetic model、current model、mechanical model and hydraulic model. With ANSYS、AMESim software, the model is calculated and the factors which effect the performance of solenoid are analyzed. Keyword : solenoid ANSYS AMESim simulation 1、概述高速开关电磁阀是很多控制系统的关键执行元件，例如在汽车制动防抱死系统（ABS）、电控柴油喷射系统、无凸轮电控液压驱动气门系统上都需要具有大流量、快速响应的开关电磁阀。它通过接受电子控制单元的控制信号实现快速的启闭，额定流量和动作时间是衡量电磁阀的重要指标，其直接影响系统的稳定性和可控性，电磁阀的额定流量越大，响应时间越快，系统的控制精度和稳定性越好。目前，具有大流量、高响应的电磁阀只在少数发达国家生产制造，早在20世纪70年代末，英国Lucas公司就研制了Colenoid电磁阀，开启时间为0.75ms，关闭时间为0.8ms，被用于该公司的电控单体泵中，且由于其行程长（最大可达20mm），可达到很高流量；日本Zexel公司的DISOLE电磁阀，当最大行程为0.4mm时，其响应时间为0.74ms，被用于该公司研制的Model-1型电控分配泵中。相比之下，国内的研究起步较晚，研究单位不多，且还处于研究阶段，实际应用更少，清华大学所开发的高速电磁阀开启时间0.56ms，关闭时间1ms，但流量很小，贵阳红林机械厂的螺纹插装式高速开关阀开启时间3ms，关闭时间2ms，额定流量9L/min。国内的研究机构尽管取得了一定的成就，但还有一些关键技术没有解决，特别是快速响应和大流量的问题，因此对高速电磁阀展开研究有着深远的意义。电磁阀是电、磁、机、液强耦合系统，在电磁阀的设计和分析过程中，特别在设计快速开关阀时，必须建立正确的数学模型，找出影响电磁阀性能特性的各个因素以及其相互之间的制约关系，忽略次要因素，侧重于主要因素，以达到优化设计的目的。为分析复杂磁路，并迅速有效求解非线性问题，本文应用了ANSYS作为工具，对高速电磁阀的电磁部分进行分析，并在此基础上建立了电磁阀整体仿真模型，对影响电磁阀的各个因素进行了计算和分析，并提出了优化的方案。 2、高速电磁阀的计算模型 2.1高速电磁阀结构及其理论模型本文以直流驱动的电磁阀作为研究对象，如图所示：

比例电磁阀电磁设计流程

1. 比例电磁铁的结构原理比例电磁铁结构主要由衔铁、导套、极靴、壳体、线圈、推杆等组成。其工作原理是：磁力线总是具有沿着磁阻最小的路径闭合，并有力图缩短磁通路径以减小磁阻，如图1。图1 比例电磁铁的剖面图普通电磁铁就是一个开关量，不是开就是关，关的时候开口最小，开的时候开口最大，没有办法调节；比例电磁铁是根据给定电流的大小决定阀开口的大小，是一个连续的过程。比例电磁铁和普通的电磁铁区别就是比例电磁铁是普通电磁铁加一个弹簧，可以使比例电磁铁输出的力和电流成比例关系，和位移无关，所以比例电磁铁必须具有水平吸力特性，即在工作区内，其输出力的大小只与电流有关，与衔铁位移无关。若电磁铁的吸力不显水平特性，弹簧曲线与电磁力曲线族只有有限的几个交点，这意味着不能进行有效的位移控制。在工作范围内，不与弹簧曲线相交的各电磁力曲线中，对应的电流在弹簧曲线以下，不会引起衔铁位移；在弹簧曲线以上时，若输出这样的电流，电磁力将超过弹簧力，将衔铁一直拉到极限位置为止。相反，若电磁铁具有水平特性，那么在同样的弹簧曲线下，将与电磁力曲线族产生许多交点。在这些交点上，弹簧力与电磁力相等，就是说，逐渐加大输入电流时，衔铁能连续地停留在各个位置上。图2 比例电磁铁的电流-力-行程关系比例电磁铁要求在一定的位移范围内，衔铁的输出力为一准恒定值，如图2所示。根据电磁铁基本工作原理，在衔铁运动过程中，磁阻会越来越小，衔铁受力越来越大，不会出现输出力恒定的情况，为了使电磁铁能在一定位移内输出近视恒定的力，电磁铁采用结构的特殊—隔磁环。隔磁环采用非导磁材料——通常为黄铜，嵌在前后导套的中间，减少电磁铁即将闭合时急剧增大的电磁力，使整个电磁力变的平稳。