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전자 밸브로써 밸브 내에 전자 코일을 원형으로 감고 전류를 흘리면 원의 내측에 자기장이 생기며, 여기에 자성물질을 접근시켜 원의 중심부로 자기장을 이동시킵니다. 여기서 코일에 전기에너지를 흘려 기계에너지로 변환시키는 코일과 저성물질인 쇠막대를 합쳐 솔레노이드라고 합니다.
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오늘은 솔레노이드는 무엇인지 알아보고 솔레노이드 밸브의 구조와 작동원리를 함께 배워 볼 거에요. 솔레노이드 밸브 구조 중에서 가장 많이 사용되는 스풀형 구조의 원리도 간단하게 다뤄보았습니다.
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솔레노이드 밸브 (solenoid valve) 개요
티스토리 · 동영상을 설명하면 전기 스위치를 연결하면 금속와이어가 감긴 코일에 전류가 흐르고 가운데 회색 영구자석 막대가 전자기적 힘에 의해 들어올 …
Source: mechengineering.tistory.com
Date Published: 10/22/2021
View: 5405
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주제에 대한 기사 평가 솔레노이드 밸브 원리
- Author: 공대언니 이지공압
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- Date Published: 2020. 7. 12.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=DzL3jJ-eRHc
솔레노이드밸브(Solenoid Valve)의 모든 것, 작동원리부터 구조 &종류까지
□ 솔레노이드밸브의 종류
유로의 수에 따라 2way, 3way, 4way로 나뉘고,
유로의 개폐상태에 따라 상시 닫힘 형과 상시 열림 형이 있습니다.
작동방식에 따라 직동식과 파이롯트식으로 나뉘며, 형태와 종류가 다양합니다.
1) 직동식 솔레노이드밸브
솔레노이드밸브(Solenoid Valve) 작동원리 / 구조 / 종류
솔레노이드밸브는 솔레노이드와 한 개 또는 그 이상의 오리피스(Orifice)가 있는 밸브 몸체에 두 개의 부품이 결합된 것이며, 수동밸브를 대신하여 원격제어를 통한 유체의 흐름을 조절하는데 사용됩니다. 오리피스를 통한 유체의 흐름은 솔레노이드에 전류가 흐를 때 또는 전류가 흐르지 않을 때 자기 코일의 움직임에 의하여 열리거나 닫히며 제어됩니다.
솔레노이드 밸브란?
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솔레노이드 밸브
솔레노이드 밸브란?
솔레노이드란 코일을 여러 번 감아놓은 것으로 전류를 흘리면 자성이 생기게 됩니다.
솔레노이드 밸브 안에 있는 온도 조절기나 압력 조절기 등에 의해 신호를 받게 되면 솔레노이드에 전류가 흐르게 됩니다.
또는 사람이 스위치를 조작해 솔레노이드에 전류를 흐르게 만들 수 있습니다.
그러면 자연스럽게 솔레노이드에 자기력이 생기게 되고, 이를 이용해 밸브를 열고 닫을 수 있기 때문에 솔레노이드 밸브라는 이름이 붙게 된 것입니다.
즉 솔레노이드에 전류를 흘리게 되면 자성이 띄게 되는데, 이러한 솔레노이드의 특성을 이용해서 밸브를 만들어낸 것이 솔레노이드 밸브입니다.
솔레노이드 밸브의 종류와 작동원리
전류를 이용해 솔레노이드를 조종하고, 결과적으로는 전기적으로 유체나 기체의 흐름을 조종할 수 있게 만든 밸브가 솔레노이드 밸브입니다.
따라서 작동방법에 따라 단순히 전자력을 이용한 솔레노이드 밸브와
공압 회로에 사용되는 에어 솔레노이드 밸브
그리고 유압 회로에 사용되는 유압 솔레노이드 밸브로 나눌 수 있습니다.
1) 솔레노이드 밸브
먼저 전자력을 이용한 솔레노이드 밸브입니다.
작동원리는 간단합니다.
빨간색으로 동그라미 친 부분에 솔레노이드가 들어가 있고 노란색 부분에는 운동봉이라는 쇠가 들어가 있습니다.
솔레노이드 부분에 전류를 흘려주게 되면 자기력이 만들어지게 되고 노란색 부분에 있던 운동봉이 위로 올라오게 됩니다.
그러면 운동봉으로 막혀있던 부분이 뚫리게 되고 내용물이 흐를 수 있게 됩니다.
2) 에어 솔레노이드 밸브(공압용 솔레노이드 밸브)
에어 솔레노이드 밸브는 솔레노이드와 공기를 이용한 밸브입니다.
작동원리는
제가 빨간색으로 동그라미 친 부분이 공기가 들어오고 나가는 부분입니다.
만약에 단동이면 통로가 1개 복동이면 통로가 2개가 됩니다.
만약 신호를 주게 되면 공기가 통하는 통로가 열리게 되고,
공기의 힘 즉 공압으로 실린더를 밀어내는 식으로 작동하는 것이 에어 솔레노이드 밸브입니다.
이때 단동 솔레노이드 밸브에서 밀어내는 실린더엔 스프링이 달려있습니다.
따라서 공압이 사라지면 자연스럽게 스프링의 힘으로 실린더가 원래대로 돌아가게 됩니다.
반면 복동 솔레노이드 밸브에서는 실린더의 양옆으로 공기 통로가 존재합니다.
따라서 공압을 이용해 실린더를 움직일 수 있으며, 스프링이 없기에 마지막 위치가 고정됩니다.
3) 유압 솔레노이드 밸브
유압용 솔레노이드 밸브는 주로 유압 펌프에서 가해진 힘을 작동기기의 시동, 정지 및 운동 방향 등을 변환하는 목적으로 유압의 흐름을 제어하기 위해서 사용합니다.
따라서 솔레노이드에 전원을 공급하거나 차단해서 하나 이상의 유로를 열고 닫게 만들어져있습니다.
추가지식
솔레노이드
솔레노이드란 간단하게 말해서 긴 원통에 코일을 여러 번 감아 놓은 것입니다.
하지만 중요한 것은 이렇게 원통에 코일을 감아 놓았을 뿐인데 코일에 전류를 흘려 넣으면 자기장이 생긴다는 사실입니다.
이러한 자기장은 N극에서 나와서 S극으로 들어가며,
이 때 자기장의 세기는
이렇게 표현할 수 있습니다.
그리고 솔레노이드 내부에 철심을 넣으면 코일에 전류가 흐를 때 철심이 자기화되어 더 강한 자석이 됩니다. 이를 전자석이라고 하며, 마찬가지로 코일에 흐르는 전류가 셀수록 또 코일의 감은 수가 많을수록 커집니다.
하지만 철심을 이용해 만든 전자석으로는 얻을 수 있는 자기장의 세기에 한계가 있는데,
일반적으로 자성체는 외부 자기장의 세기에 비례하여 자기화되지만 자기 포화 상태에 이르면 더이상 자기화가 진행되지 않기 때문입니다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 사용하는 초전도 자석은 초전도체로 만들어진 도선을 솔레노이드 형태로 만들어 매우 강한 자기장을 만들어 낼 수 있습니다.
<출처>
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3537101&cid=60217&categoryId=60217
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=627144&cid=42361&categoryId=42361
http://study.zum.com/book/12981
https://slidesplayer.org/slide/14678274/
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솔레노이드밸브란? 의미와 작동방식
1. 전원이 ON 되면 코일에 자기장이 형성되며 플런저가 코일 쪽으로 가게 되고 공급되는 압축된 공기가 파이롯트 홀을 통하여 파이롯트 압력으로 피스톤을 밀어주게 됩니다.
2. 피스톤이 스풀을 밀어주면서 스풀의 위치가 변경되어 내부에 공급되는 압축된 공기의 흐름이 변경됩니다.
3. 전원이 OFF 되면 플런저가 원위치로 돌아오고 피스톤과 스풀도 스프링의 힘으로 원위치로 돌아오게 됩니다.
4. 스풀의 위치가 원위치로 돌아오게 되어 압축된 공기의 흐름이 변하게 됩니다.
솔레노이드 밸브 원리 | 솔레노이드 밸브의 내부 구조와 작동원리를 알아보자! (애니메이션) 상위 204개 베스트 답변
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솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)에 대해 알아보자
배관의 통로를 열거나 닫아 유체의 흐름을 조절하는 것을 밸브(Valve)라고 합니다.
기체 MFC 또는 Vacuum을 취급할 때 꼭 필요한 구성품 중 하나인데, 산업 및 공업에서 사용되는 밸브는 매우 많은 종류가 있습니다.
이번 시간에는 전기적으로 제어되는 솔레노이드 밸브에 대해 알아보겠습니다.
솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)
솔레노이드라는 단어는 그리스어의 관(Solinas)에서 유래했습니다.
솔레노이드는 전기 에너지를 자기 에너지로 변환하기 때문에 에너지 변환장치라고도 할 수 있습니다.
내부 자기장의 크기는 전류의 크기에 비례하며, 단위 길이당 감은 코일의 수에 비례합니다.
솔레노이드는 코일을 원통형으로 말아 만든 기구인데, 여기에 전기를 흘려 자기장을 만들 수 있어 전자석으로 이용할 수 있습니다.
솔레노이드에는 코어(Core) 또는 플렌저(Plunger)라고 불리는 철심이 있으며그 주위에 전자기 유도 코일이 있습니다.
솔레노이드에 전류가 흐르면 코일에 전류가 흘러 자기장이 생성됩니다.
이것을 플렌저와 함께 자기 인력을 생성해 플렌저를 움직이고 내부의 스프링을 움직입니다.
솔레노이드 밸브는 전기가 통하지 않는 자연 상태에서 닫혀있거나, 열려있는 2가지 방식이 있습니다.
자연 상태에서 닫혀 있는 경우 전류가 통할 때 플렌저가 들어올려져 씰이 오리피스를 열립니다.
자연 상태에서 열려 있는 경우 전류가 통할 때 플렌저가 아래쪽으로 내려가 씰이 오리피스를 차단합니다.
자연 상태에서 열려있는 솔레노이드 밸브를 사용하는 이유는 사용 환경에 따라 밸브를 닫아놓는 시간보다 열어놓는 시간이 길 수도 있기 때문입니다.
전기를 사용하는 솔레노이드 밸브의 특성상 에너지 효율이 중요할 수 있습니다.
자연 상태에서 닫혀있는 솔레노이드 밸브의 작동 방법
출처 : Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Solenoid_valve
솔레노이드 밸브의 유형
솔레노이드 밸브는 구성 요소와 작동 방식에 따라 3가지 방식으로 나눌 수 있으며, 사용 환경에 따라 선택할 수 있습니다.
직접 작동 방식
직접 작동 방식은 간단한 원리로 작동됩니다.
자연 상태에서 닫혀 있는 밸브의 경우 전류가 흐르지 않는 상태에서 스프링의 미는 힘으로 인해 플렌저가 밸브의 씰로 오리피스를 차단합니다.
전류가 흐르면 전자기장이 생성되어 스프링의 미는 힘을 능가하는 힘으로 플렌저를 위로 끌어올리고, 오리피스가 열리면서 유체가 흐르게 됩니다.
최대 작동 압력 및 유량은 오리피스의 직경이나 솔레노이드 밸브의 자기력과 직접적인 관련이 있습니다.
따라서 직접 작동 방식의 솔레노이드 밸브는 일반적으로 비교적 작은 유량에 사용됩니다.
직접 작동 방식 솔레노이드 밸브는 최소 작동 압력이나 차압이 필요하지 않기 때문에 0 bar 에서도 사용할 수 있습니다.
간접 작동 방식
파일럿(Pilot) 작동 방식이라고도 불리는 간접 작동 방식의 솔레노이드 밸브는 밸브 입구 및 출구에 작용하는 유체의 압력을 이용해 밸브를 열고 닫을 수 있습니다.
따라서 일반적으로 약 0.5 bar 의 최소 압력 차가 필요합니다.
입구 및 출구 포트는 다이어프램(Diaphragm)이라고 불리는 고무 멤브레인으로 분리되어 있습니다.
멤브레인에는 유체가 밸브 입구에서 상부로 흐를 수 있도록 작은 구멍이 있으며, 자연 상태에서 닫혀 있는 경우 입구의 압력과 멤브레인 위의 스프링이 밸브가 닫힌 상태를 유지시켜줍니다.
솔레노이드에 전원이 공급되면 파일럿 오리피스가 열리고멤브레인 위의 압력이 떨어집니다.
멤브레인 양쪽의 압력 차이로 인해 멤브레인이 들어 올려지고 유체가 밸브 입구 에서 출구쪽으로 흐릅니다.
일반적으로 자연 상태에서 열려 있는 밸브는 동일한 구성 요소를 가지고 있으며, 반대로 작동하는 방식입니다.
멤브레인 위의 추가 압력 챔버는 증폭기와 같은 원리로 작동하기 때문에 작은 솔레노이드 밸브로도 큰 유량을 제어할 수 있습니다.
간접 작동 방식의 솔레노이드 밸브는 충분한 압력 차와 높은 유량이 필요한 분야에서 사용할 수 있습니다.
반 직접 작동 방식
반 직접 작동 방식의 솔레노이드 밸브는 직접 작동 방식과 간접 작동 방식의 특성이 결합되어 있습니다.
이를 통해 0 bar 에서도 작동이 가능하며, 높은 유량의 제어가 가능합니다.
이 밸브의 구성은 간접 작동 방식과 비슷하며, 양쪽의 작은 오리피스와 압력 챔버가 있는 이동식 멤브레인을 가지고 있습니다.
차이점은 솔레노이드 플렌저가 멤브레인에 직접 연결되어 있다는 것입니다.
솔레노이드에 전원이 공급되어 플렌저가 올라가면 플렌저에 연결된 멤브레인을 직접 들어올려져 밸브가 열립니다.
동시에 두 번째 오리피스는 멤브레인의 첫 번째 오리피스보다 약간 큰 플렌저에 의해 열립니다.
이로 인해 멤브레인 위의 챔버 압력이 떨어지고 압력 차에 의해 멤브레인이 들어 올려집니다.
반 직접 작동 방식의 솔레노이드 밸브는 0 bar 에서 작동이 가능하며, 큰 유량을 제어할 수 있는 장점이 있습니다.
출처
https://en.wikipedia.org/wiki/Solenoid_valve
https://en.wikipedia.org/wiki/Solenoid
https://tameson.com/solenoid-valve-types.html
솔레노이드 밸브 (solenoid valve) 개요
솔레노이드 밸브 (solenoid valve) 개요
솔레노이드 밸브 묶음 (좌:2개, 우:4개)
1910년에 ASCO Numatics 에서 솔레노이드 밸브를 최초로 개발하여 생산했다.
솔레노이드를 통과하는 전류를 이용하여 전자기적 힘을 발생시켜 구동하는 밸브이다.
유량이나 압력이 작은 경우는 직동 (direct acting) 방식을, 유량이나 압력이 큰 경우는 파일럿 (internally piloted) 방식을 사용한다.
직동 (Direct acting) 방식
direct acting 방식은 파일럿 방식과 달리 간단한 구조로 영구자석이 직접 주유로를 개방하는 방식이다.
동영상을 설명하면 전기 스위치를 연결하면 금속와이어가 감긴 코일에 전류가 흐르고 가운데 회색 영구자석 막대가 전자기적 힘에 의해 들어올려져 유로가 개방된다.
파일럿 (internally piloted) 방식
아래 그림이 파일럿 방식의 작동 원리이다.
E 부분이 솔레노이드 부분으로 금속와이어가 감겨져 있고 가운데에 영구자석 막대가 있다.
솔레노이드에 전기가 흐르면 막대가 들어올려져서 D에서 F로 (파일럿) 유로가 개방되고 A에서 F로 (주)유로가 개방이 된다.
이렇게 복잡한 방식으로 유로를 개방하는 이유는 솔레노이드에 의해 영구자석을 들어올리는 전자기적 힘이 그리 크지 않기 때문이다.
작동원리 (internally piloted 방식)
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