电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥不同的作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。电磁阀是用电磁的效应进行控制，主要的控制方式由继电器控制。这样，电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，从而能够保证控制的精度和灵活性。图5-1所示为电磁阀实物图。

图5-1中杆状的物体就是通过电控制的阀杆，利用电磁力可以将阀杆打开或者关闭。

5.1.1.1 电磁阀简单应用

下面以图5-2所示的气动系统为例子说明电磁阀在工业控制中的应用。所谓气动系统，就是以气体为介质的控制系统。气动系统中，这种能源的介质通常就是空气。在真正使用的时候，通常把大气中的空气体积加以压缩，从而提高它的压力。压缩空气主要通过作用于活塞或叶片来作功。

图5-1 电磁阀

气动系统中，电磁阀的作用就是在控制系统中按照控制的要求来调整压缩空气的各种状态，气动系统还需要其他元件的配合，其中包括动力元件、执行元件、开关、显示设备及其他辅助设备。动力元件包括各种压缩机，执行元件包括各种气缸。这些都是气动系统中不可缺少的部分。而阀体是控制算法得以实现的重要设备。

比如单向阀让压缩空气从压缩机进入气罐，当压缩机关闭时，阻止压缩空气反方向流动；安全阀当储气罐内的压力超过允许限度，可将压缩空气排出；方向控制阀通过对气缸两个接口交替地加压和排气，来控制运动的方向；速度调节阀能简便实现执行元件的无级调速。

电磁阀不但能够应用在气动系统中，在油压的系统、水压的系统中也能够得到相同或者类似的应用，比如低功率不供油小型电磁换向阀，密封件不需供油，排出的气体不会污染环境，可用于汽车、食品、医药、电子等行业。

图5-2 气动系统的示意图

A—进气过滤器 B—空气进气阀 C—压缩机主机 D—单向阀 E—空气/油分离器 F—最小压力阀 G—后冷却器 H—带自动疏水器的水分离器 J—油箱 K—恒温旁通阀 L—油冷却器 M—油过滤器 N—回油阀 O—断油阀 P—冷冻压缩机 Q—冷凝器 R—热交换器 S—旁通系统 T—空气出口过滤器

电磁换向阀

现在，电磁阀技术与控制技术、计算机技术、电子技术相结合，已经能够进行多种复杂的控制。比如可以把电磁阀应用在智能控制领域，应用在无线控制技术等方面。电磁阀正是因为能够用电磁进行控制，所以它能与现在的各种电子系统很好地接口，这也是它得到广泛应用的一个主要原因。

电磁阀已经广泛地应用在生产的各个领域中，随着电磁控制技术和制造工艺的提高，电磁阀能够实现更加精巧的控制，在实现不同的气动系统、液压系统时发挥它的作用。

5.1.1.2 电磁阀的分类及原理(www.daowen.com)

通常情况下，电磁阀的工作原理如下：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挡住或漏出不同的排油孔，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。

上面说得是电磁阀的普通原理，实际上，根据流过介质的温度、压力等情况，比如管道有压力和自流状态无压力。电磁阀的工作原理是不同的。比如在自流状态下需要零压起动的，就是通电后，线圈整个把闸体吸起来。而在有压力状态的电磁阀，则是线圈通电后吸出插在闸体上的一个销子，用流体自身的压力把闸体顶起来。这两种方式的不同之处是，自流状态的电磁阀，因为线圈要吸起整个闸体，所以体积较大；而带压状态的电磁阀，只需要吸起销子，所以体积可以做的比较小。

国内外的电磁阀从原理上分为三大类（即直动式、分步直动式、先导式），而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类（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）。

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。当入口与出口达到起动压差时，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、高压时亦能可靠动作，但功率较大时，必须要水平安装。

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在关闭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。

5.1.1.3 X位X通电磁阀

电磁阀是液控阀或气控阀的一种，电磁阀就是靠电磁铁拉动阀心在阀体内滑动或转动以改变阀心孔和阀体孔的对应关系，从而达到导通、截止或改变流向等目的。所谓位是指阀心能滑动或转几个位置，可移动两个位置叫两位，能移动三个位置叫三位，还有多位；所谓通就是每个位上阀体有几个孔，换句话说就是阀能控制几条通路。比如一进一出两条管接阀，而阀心可处两个位置，要么通，要么断，这就是两位两通阀。再如进二条管a和b，出两条管x和y，阀心有两个位置，一个能使a和x通，b和y通；另一个位置能使a和y通，b和x通这就叫两位四通阀。