螺线管:交流VS直流

国内,习惯将螺线管叫做电磁铁或线圈。

螺线管可以使用交流和直流。

电磁阀或者电磁铁使用交流还是直流,影响继电器的选择。

很多人认为,交流和直流螺线管通电瞬间,会有很大的冲击电流,10几倍于恒定电流。简单举例,就是3相交流电机瞬间电流很大,10几倍启动电流。

实际上是将交流螺线管的经验错误的扩展到直流螺线管上了。


我们有个设备,要用电磁铁做执行机构,DC 24V 1A。按照上面的想法,其存在浪涌电流,最大电流越在10A。选择的固态继电器,只好选个10A。

国内没找到直流电磁铁的明确说法。有几个做固态继电器的,载了相同的文章。认为,直流电磁铁冷态时,线圈电阻小于热态电阻,因此给推荐了一个降额系数,如0.5。上述磁铁是1A,保险起见需要选2A的固态继电器。

国内做产品,特征曲线比较粗糙甚至没有。像欧姆龙G3FM固态继电器就有个比较明确的电流耐量曲线,如通电20毫秒内可耐电流6A,其工作电流0.5A,相当于耐12倍。

询问过电磁阀厂家、电磁铁厂家,对于螺线管直流和交流,是否有浪涌电流,他们都很模糊。模糊的结果就是用高容量的继电器。


先来看国外一篇文章(部分),交流螺线管和直流螺线管的比较。


比较

交流和直流螺线管的不同

交流和直流螺线管之间有很多不同。直流螺线管比交流螺线管安静,但是动作要缓慢些,同时没有交流螺线管有劲。

交流螺线管若发生故障而保持在打开位置(全电流)时间过长,则有烧坏的危险。通过交流螺线管的电流开始时很大,即浪涌,然后回落到一个较低的正常的水平。如果这个螺线管长时间打开并且受到太多的第1次最大电流的波动,就会使螺线管永久损坏(注: 软铁和线圈之间的空气间隙越大,线圈电流越大;软铁移动进线圈,线圈电流则降低,且螺线管拉力最大。因此,交流螺线管最好减小软铁和线圈之间的间隙)。

相反,直流螺线管没有电流变化,不存在因电流而损坏的风险(注:即使软铁卡住,也不会烧线圈

交流螺线管使用直流电路没有问题,但是直流螺线管用在交流电路上将会变的有噪音而且会过热。

原文可以看附注。


由此,明确说明直流螺线管不存在浪涌电流问题。改天,自己用直流电磁铁做个简单测试,看看开始电流有多大。

但是,直流螺线管断电时,反电动势确实是存在的,靠续流二极管解决。 而交流螺线管的通电、断电的浪涌电流靠RC电路来吸收。


再看国外一个电磁阀的参数:

Heavy-duty solenoids: 24VAC,               --------------重载螺线管: 24V交流
475mA inrush current,                             ---------------475毫安 浪涌电流
230mA holding current, 50 cycles         ----------------230毫安 稳定电流
http://www.gcspc.com/products/solenoid-valves.html

即使交流螺线管,也只是2倍 稳定电流而已。


【注】部分原文

http://www.ehow.com/how-does_5008123_dc-solenoids-how-they-work.html

Comparison


Various AC and DC solenoids

There are a number of differences between AC and DC solenoids. DC solenoids are quieter and function more slowly than AC solenoids. They are also less powerful than AC solenoids.

AC solenoids can run the risk of burning out if they malfunction and remain stuck in the open (full-current) position for too long. The current that runs through an AC solenoid starts with a first rush of extremely strong current, then drops to a lower, normal level. If the solenoid stays open too long and receives too much of this first wave of maximum current, it can permanently damage the device. By contrast, DC solenoids experience no alteration in currents and do not run the risk of being damaged by the current.

DC circuits can utilize AC solenoids without a problem, but DC solenoids cannot be used on other circuits without becoming noisy and overheated.

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