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一种电动四通阀的方案设计及实现
作者：韩兴连周光明张元禾高明辉谢艳
来源：《无线互联科技》2017年第03期
摘要：电磁四通阀由于在实际使用中经常发生堵塞故障，运行成本较高。文章提出一种电动四通阀的设计，并阐述了实现该产品的过程，较好地解决了使用电磁阀时出现的故障率高及成本高的弊端。关键词：电磁四通阀；电动阀；自动控制
1.研究背景
近年来，随着机电一体化的发展，电动阀门这一重要的机械产品迎来了前所未有的市场。巨大的市场需求对于电动阀门的要求也越来越高。
在运作效率及节省能源消耗方面，自动控制阀的运用是不可缺少的一环，传统产业界常用的手动阀、气动阀，在安装成本及效率上均不及电动阀。有媒体称电动阀产品将成为阀门业界的主流产品。电动闸阀随着市场科学技术的不断发展，正向着高技术含量、高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展。
当前的四通阀产品大多采用的是电磁线圈技术控制阀门的开关换向，此类电磁四通阀产品广泛应用于空调制冷或制热领域，具有以下优点：外漏杜绝、内漏易控、使用安全、系统简单、价格低廉、开关信号控制、动作迅速、功率微小、外形轻巧，但其还存在调节精度受限、适用介质受限等缺点。电磁阀对介质洁净度有较高要求，含颗粒状的介质不能适用。电磁阀一般流通系数很小，而且工作压力差很小，主要用在小流量和小压力方面。
文章提出一种电动四通阀设计方案，通过反馈信号对阀门进行有效的阀位控制，可满足自动化生产的需要；还可实现减少设备维护量、用于管网阀门微功耗调节控制等。
2.技术特点
该电动四通阀设计可以选择手动或电动方式实现其开关的控制；当采用电动方式控制时可通过结合可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）的DI，DO模块实现自动控制与状态采集。同时主要是通过改变电动四通阀1，2出口的开关切换实现外部阀的左缸腔和右缸腔的流量控制，从而实现控制外部阀的开关量。与外部设备的连接示意如图1所示。
设计性能参数：采用全铜陶瓷快开阀芯，耐磨性好，对水质杂质质量要求不高，适用于管网各种水质。最高使用温度90°C，使用寿命50万次，阀体采用铝合金。工作时设备功耗
5W，工作电流0.2-0.4A，堵转电流1A。支持4-60℃宽温操作。自带阀门限位开关并可调整。电源有直流24v供电和交流220v供电小两种可选；可实现阀门的三线换向控制；同时可使电机在堵转时得到保护，以避免电机堵转时电流过大烧坏元器件。开到位、关到位信号反馈，便