Cuộn hút – Cuộn coil van điện từ

Các bạn có biết cuộn coil van điện từ là gì không? Cuộn hút van điện từ này là bộ phận nào trong van, nằm ở đâu và có vai trò như thế nào? Điều quan trọng hơn là người dùng có thể mua cuộn coil rời được hay không? Hãy cùng các kỹ sư của chúng tôi tìm hiểu kỹ vấn đề này qua bài viết dưới đây

1. Tìm hiểu cuộn coil van điện từ là gì

Cuộn coil van điện từ (cuộn hút van điện từ) là một trong hai bộ phận chính cấu tạo nên van điện từ, cùng với thân van. Cuộn coil thường có dạng hình hộp hoặc hình trụ, bên trong là các vòng dây dẫn điện. Khi được cấp điện, các vòng dây này tạo ra từ trường, sinh lực hút kéo hoặc đẩy lõi van di chuyển, từ đó điều khiển trạng thái đóng – mở của van.

2. Nguyên lý hoạt động của cuộn hút van điện từ

Khi cuộn coil van điện từ được cấp điện (AC hoặc DC tùy loại van), dòng điện đi qua các vòng dây bên trong cuộn coil và tạo ra từ trường điện từ. Từ trường này sinh ra lực hút tác động lên lõi van (piston) nằm bên trong thân van. Quá trình hoạt động diễn ra như sau:

• Cấp điện vào cuộn coil → Sinh ra lực từ trường
• Từ trường tác động lên lõi van:
  • Với van điện từ thường đóng (NC): Lực từ kéo lõi van lên, kéo theo đĩa van → mở dòng chảy
  • Với van điện từ thường mở (NO): Lực từ đẩy lõi van xuống, đẩy đĩa van đóng lại → ngăn dòng chảy
• Ngắt điện → Từ trường biến mất, lò xo đẩy lõi van trở về vị trí ban đầu

3. Điện áp sử dụng cho cuộn hút van điện từ

Trên thị trường hiện nay, cuộn hút van điện từ thường được sản xuất với các mức điện áp phổ biến là 220V và 24V, mỗi loại phù hợp với những ứng dụng và yêu cầu an toàn khác nhau.

3.1 Cuộn coil van điện từ 220V

Cuộn coil van điện từ 220V hay còn gọi là cuộn hút van điện từ 220V là loại phổ biến nhất tại Việt Nam sử dụng cho van điện từ 220V, nổi bật nhờ các ưu điểm như sau:

• Cuộn coil van điện từ 220V lắp đặt và vận hành đơn giản với nguồn điện sẵn có, không cần bộ chuyển đổi nguồn
• Cuộn hút van điện từ 220V phù hợp với hầu hết công trình và hệ thống công nghiệp
• Cuộn coil van điện từ 220V hoạt động trực tiếp trên nguồn điện tiêu dùng 220V giúp tiết kiệm chi phí

Ngoài những ưu điểm kể trên, cuộn coil van điện từ 220V / cuộn hút van điện từ 220V vẫn có hạn chế là không thích hợp với các hệ thống cần độ an toàn cao, do sử dụng nguồn điện 220V, một trong những nguồn điện ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và sinh nhiệt khi vận hành liên tục

3.2 Cuộn coil van điện từ 24V

Cuộn coil van điện từ 24V là lựa chọn tối ưu hơn trong các hệ thống đòi hỏi độ an toàn cao, đặc biệt trong các môi trường dễ xảy ra cháy nổ hoặc lắp đặt gần người. Ưu điểm của cuộn coil van điện từ 24V có thể kể đến như sau:

• An toàn với con người nhờ điện áp thấp, không gây nguy hiểm
• Phù hợp khu vực chống cháy nổ, hạn chế nguy cơ tạo tia lửa hoặc nhiệt độ cao
• Cuộn coil van điện từ 24V ít sinh nhiệt, có thể  vận hành liên tục và ổn định
• Dễ tích hợp với hệ thống tự động, phù hợp PLC, bộ điều khiển và thiết bị điện áp thấp

Mặc dù rất an toàn, cuộn coil van điện từ 24V dùng cho van điện từ 24V không phổ biến bằng cuộn coil van điện từ 220V và giá có thể cao hơn, nhưng đây là lựa chọn hợp lý khi ưu tiên bảo vệ con người và thiết bị

4. Phương pháp chế tạo cuộn hút van điện từ

Cuộn hút van điện từ hiện nay được chế tạo chủ yếu theo hai phương pháp: Cuộn coil cuốn và cuộn coil đúc, mỗi loại phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và ứng dụng riêng.

4.1 Cuộn coil cuốn

Đây là một trong những loại cuộn hút van điện từ rất thông dụng và có chi phí tương đối rẻ, thường được sử dụng cho những loại van có yêu cầu kỹ thuật không quá cao và đặc biệt có tần suất sử dụng không nhiều.

4.2 Cuộn coil đúc

Cuộn hút van điện từ dạng đúc thường được sử dụng cho những thân van chất lượng cao, được thiết kế và chế tạo tỉ mỉ, giúp van vận hành ổn định và bền bỉ trong thời gian dài.

Loại cuộn coil này có thể được áp dụng cho cuộn coil van điện từ 220V mà vẫn đảm bảo hiệu suất và độ bền tối ưu.

5. Có thể mua riêng cuộn coil van điện từ được không

Nhiều người thắc mắc liệu cuộn hút van điện từ có thể mua riêng khi hỏng mà không cần thay cả van. Thực tế là có, nhưng cần lưu ý một số điểm sau:

• Phụ thuộc loại van và nhà sản xuất: Không phải tất cả các loại van đều có cuộn coil bán rời
• Điện áp và thông số kỹ thuật: Khi mua riêng, phải chọn đúng điện áp (12V, 24V, 220V…) và kích thước phù hợp với van
• Khả năng lắp đặt: Cuộn coil mua rời phải tương thích với thân van, đảm bảo hoạt động bình thường
• Chi phí: Mua cuộn coil rời thường tiết kiệm hơn so với thay toàn bộ van, nhưng một số loại cao cấp hoặc hiếm có thể có giá cao hơn

6. Có thể sử dụng cuộn coil khác nhau cho 1 loại van điện từ không

Trong cùng một hãng, việc thay thế cuộn coil là hoàn toàn khả thi. Một số hãng khác có thể tương thích với nhau, nhưng phần lớn các van từ các nhà sản xuất khác nhau không thể dùng chung cuộn coil.

Một lưu ý quan trọng khác là có thể thay đổi điện áp sử dụng của van bằng cách thay cuộn coil. Ví dụ, nếu van điện từ ban đầu sử dụng cuộn coil 220V, bạn có thể chuyển sang điện áp 24V bằng cách thay thế cuộn coil van điện từ 220V bằng cuộn coil 24V phù hợp, mà không cần thay toàn bộ van.

7. Tại sao cuộn hút van điện từ hay bị nóng và cháy

Cuộn hút van điện từ được thiết kế để chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động cơ học thông qua từ trường. Khi hoạt động, cuộn coil tiêu thụ điện năng và sinh nhiệt. Tương tự như bóng đèn, công suất cao hoặc thời gian vận hành lâu sẽ làm cuộn coil trở nên nóng hơn bình thường.

Nếu nhiệt độ vượt quá mức cho phép của cuộn hút van điện từ (theo xếp hạng của loại dây đồng sử dụng), vật liệu cách điện có thể bị hỏng, dẫn đến chập hoặc cháy. Ngoài ra, một số nguyên nhân khác khiến cuộn coil bị nóng hoặc cháy bao gồm:

• Nhiệt độ môi trường cao, làm giảm khả năng tản nhiệt.
• Nước xâm nhập giữa phần ứng và cuộn dây.
• Hoạt động khi cuộn dây bị tháo hoặc lỏng, trong khi vẫn cấp điện.