Электромагнитный клапан. История создания

Применение электромагнитного клапана

В настоящее время в нашей жизни широко используются электромагнитные клапаны. Их применяют, как в бытовых нуждах, так и для автоматизации трудоёмких и сложных производственных процессов на крупных предприятиях.

С помощью них, можно на расстоянии осуществлять управление подачей практически любых типов жидкости, газа или пара. Самыми простыми примерами работы клапана может стать подача или слив воды, управление процессами отопления по заданным параметрам или обеспечение водой различных поливальных систем, также работающих по времени.

 

Устройство и принцип действия электромагнитного клапана

Электромагнитный клапан состоит из следующих основных элементов: корпус, соленоид (электромагнит), оснащенный сердечником на котором устанавливается поршень или диск, осуществляющий регуляцию проходящего потока жидкости, газа или пара.

Закрытие и открытие электромагнитного клапана происходит благодаря тому, что на его электромагнитную катушку подается электрический ток. Под действием возникшего в катушке электромагнитного поля, сердечник затягивается в соленоид. Это приводит к тому, что канал, по которому проходит поток жидкости, газа или пара либо закрывается, либо открывается.

 

Открытия, обусловившие появление электромагнитного клапана

В 1820 году французский ученый Француа Араго продемонстрировал эффект притягивания железных опилок проволокой с током. В том же году его соотечественник известнейший ученый Андре Мари Ампер доказал, что спираль с электрическим током обладает свойствами природного магнита.

Сам же электромагнит впервые создал английский изобретатель Уильям Стерджен. 4 мая 1825 года на заседании Британского общества ремесел английский ученый продемонстрировал работу своего электромагнита. Это был согнутый в виде подковы железный стержень длиной 30 см. и диаметром 1,3 см. На нем в один слой была намотана медная проволока, подключенная к химическому источнику тока. Электромагнит Стерджена удерживал груз, весом в 1,5 раза превосходящим вес самого магнита. При весе в 2 кг. он поднимал металлический груз в 3,6 кг. На тот момент он был намного мощнее природных магнитов того же размера. Еще в 1823 году ученый на основе электромагнита построил «вращающееся колесо Стерджена» - по сути первую модель электромотора.

Ученик Стреджена  Джеймс Джоуль, экспериментируя с электромагнитом учителя, в том же 1825 году смог увеличить подъемную силу до 20 кг. С этого момента начинается своеобразная гонка между учеными по совершенствованию электромагнита и наращиванию его подъемной силы. Через семь лет после своего изобретения Уильям Стерджен создает электромагнит с подъемной силой в 160 кг., а еще через восемь лет – электромагнит с подъемной силой в 550 кг.