Van điện từ chốt loại thiết lập lại tích hợp không nguồn: Loại duy nhất chạy bằng pin

Tại sao hầu hết các van điện từ không thể chạy bằng nguồn pin

Việc cấp nguồn cho van điện từ tiêu chuẩn từ bộ pin có thể chỉ kéo dài vài ngày hoặc nhiều nhất là vài tuần trước khi bộ pin cạn kiệt. Cuộn dây không có lựa chọn nào khác: để giữ cho pít tông được kéo vào chống lại lực lò xo, dòng điện phải chạy liên tục trong suốt thời gian van mở. Khi nguồn điện bị cắt, lò xo sẽ ​​đóng van lại.

Yêu cầu này loại trừ hầu hết mọi thiết kế thông thường để vận hành pin. Một cuộn dây DC 12V điển hình rút ra 2,5–9W sức mạnh, sức kéo 0,2A đến 0,8A liên tục trong suốt thời gian nó được mở. Nhân con số đó với số giờ hoặc số ngày mở cửa và thậm chí một bộ pin lớn cũng sẽ cạn kiệt nhanh chóng. Sạc nhỏ giọt bằng năng lượng mặt trời có thể bù đắp một số điều này, nhưng trong các hệ thống lắp đặt từ xa hoặc không có người giám sát, phương pháp đó thường không thực tế.

Cách thiết kế thiết lập lại tích hợp Zero-Power hoạt động nội bộ

các van điện từ chốt loại thiết lập lại tích hợp không công suất giải quyết vấn đề này tại nguồn: nó hoàn toàn không sử dụng dòng điện để giữ trạng thái của nó. Một nam châm vĩnh cửu nhỏ được tích hợp trong thân van giữ cho pít tông ở bất kỳ vị trí nào mà nó được chuyển sang lần cuối, dù mở hay đóng. Nguồn điện chỉ cần thiết ngay lập tức khi van thay đổi trạng thái và xung đó thường chỉ kéo dài 20 đến 50 mili giây .

"Thiết lập lại tích hợp" cũng quan trọng như khả năng tự giữ. Cơ cấu đặt lại được tích hợp vào thân van nên không cần mạch đặt lại hoặc đòn bẩy thủ công riêng biệt để đưa van trở lại vị trí đã biết. Điều này có nghĩa là bộ điều khiển chỉ phải gửi một xung ngắn có một cực để mở van, sau đó là một xung ngược lại để đóng van - không có tín hiệu liên tục, không có dây đặt lại phụ trợ và không có thành phần bổ sung nào cạnh tranh về dung lượng pin. Đối với các kỹ sư thiết kế một thiết bị thay thế dạng thả vào cho van chốt xung thân đồng thau cuộn dây tiêu chuẩn, đây thường là yếu tố quyết định so với thiết kế thông thường.

Tính toán mức tiêu thụ điện năng: Rút liên tục so với xung tức thời

Những con số tạo nên sự khác biệt rõ ràng hơn bất kỳ mô tả nào. Một van điện từ tiêu chuẩn sẽ hút dòng điện trong suốt thời gian nó được mở. Một van tự giữ không công suất chỉ lấy dòng điện ngay khi nó chuyển mạch và không lấy dòng điện nào sau đó.

Khoảng trống này giải thích tại sao, khi cần giữ trạng thái mở trong hơn một vài phút, thì van tiêu chuẩn đơn giản là không phù hợp với nguồn pin. Ngược lại, một van tự giữ có thể mở liên tục trong nhiều tháng mà không tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với thời điểm nó bật. Đây cũng chính là nguyên tắc được khám phá sâu hơn trong phân tích chi tiết của chúng tôi về cách thiết kế van tự giữ giảm mức tiêu thụ điện năng tổng thể, nhưng bài học thực tế ở đây trực tiếp hơn: chỉ một thiết kế dừng dòng điện giữa các công tắc mới có thể thực sự đạt được tuổi thọ lâu dài của pin.

Nơi công nghệ này thực sự thay đổi Điều gì có thể xảy ra

Điện áp thấp và nguồn điện dự phòng gần như bằng 0 giúp cho việc lắp đặt có thể thực hiện được mà van cấp nguồn liên tục không thể hỗ trợ. Ví dụ:

1. Vùng tưới nhỏ giọt hoạt động cả mùa chỉ bằng một bộ pin 9V hoặc pin đồng xu.
2. Các trạm quan trắc môi trường nằm ngoài lưới điện, nơi có van tự giữ bằng nhựa nhẹ giúp giảm cả chi phí lắp đặt và ngân sách điện năng.
3. Thiết bị y tế hoặc phòng thí nghiệm di động cần chạy cả ca bằng pin bên trong mà không có cổng sạc gần đó.

Nó cũng tự nhiên phù hợp với điều khiển không dây. Vì van chỉ cần một xung ngắn để thay đổi trạng thái nên nó có thể được kích hoạt bằng bộ điều khiển chạy bằng pin để bật/tắt từ xa thông qua một ứng dụng — hữu ích cho việc tưới tiêu không cần giám sát — mà không cần bộ điều khiển cần cung cấp dòng điện liên tục cho van.

Điều này không có nghĩa là van tự giữ phù hợp với mọi ứng dụng. Điện áp phải nằm trong dung sai chặt chẽ trong xung chuyển mạch và hệ thống cần một số cách để theo dõi xem van hiện đang mở hay đóng, vì lực cắt sẽ không đưa nó về vị trí mặc định như cách nó làm với van tiêu chuẩn. Nhưng đối với bất kỳ hệ thống lắp đặt nào mà giải pháp thay thế là chạy cáp không thể tiếp cận hoặc thay pin hàng tuần, van điện từ chốt kiểu cài đặt lại tích hợp nguồn điện bằng không về cơ bản là loại van điện từ duy nhất giúp hoạt động pin lâu dài trở nên thực tế.