ELECTROVÁLVULAS

1. Centro de Bachillerato Tecnológico industrial y de servicios No. 50 MÓDULO IV MANTENIMIENTO A CIRCUITOS DE ELECTRÓNICA INDUSTRIAL UNIDAD II ELECTROVÁLVULAS Prof. Martín Hernández Macías

2. ELECTROVÁLVULAS Válvulas de Solenoide Las válvulas de solenoide permiten un control on-off (Encendido-Apagado) mediante variaciones de corriente eléctrica en su bobina. Son utilizadas ampliamente en control de flujo en sistemas hidráulicos y neumáticos. Prof. Martín Hernández Macías

3. INTRODUCCIÓN En muchas aplicaciones es necesario controlar el paso de algún tipo de flujo, utilizando corriente eléctrica hasta gases o líquidos. Esta tarea es realizada por válvulas. En particular, las accionadas por solenoides permiten su implementación en lugares de difícil acceso y facilitan la automatización del proceso al ser accionadas eléctricamente. Prof. Martín Hernández Macías

4. ¿Qué es una válvula de solenoide? Este tipo de válvulas es controlada variando la corriente que circula a través de un solenoide (conductor ubicado alrededor de un émbolo, en forma de bobina). Esta corriente, al circular por el solenoide, genera un campo magnético que atrae un émbolo móvil. Por lo general estas válvulas operan de forma completamente abierta o completamente cerrada, aunque existen aplicaciones en las que se controla el flujo en forma lineal. Al finalizar el efecto del campo magnético, el émbolo vuelve a su posición por efecto de la gravedad, un resorte o por presión del fluido a controlar. Prof. Martín Hernández Macías

5. Las electroválvulas trabajan con el principio físico antes descrito, sin embargo se pueden agrupar de acuerdo a su aplicación, construcción o forma: Según su aplicación: Acción Directa u Operadas mediante piloto. Según su construcción: Normalmente abierta o Normalmente cerrada. Según su forma: De acuerdo al número de vías. Prof. Martín Hernández Macías

6. VÁLVULAS DE SOLENOIDE DE ACCIÓN DIRECTA En este tipo de válvulas, el émbolo móvil controla el flujo debido al efecto de la fuerza de origen magnético directamente. Para ejemplificar el modo de trabajo de estas válvulas en general, se estudiará el funcionamiento de la válvula de solenoide de acción directa, normalmente cerrada de dos vías. Prof. Martín Hernández Macías

7. VÁLVULAS DE SOLENOIDE OPERADAS POR PILOTO Las válvulas de solenoide operadas por piloto se basan en una combinación de la bobina solenoide, descrita anteriormente, y la presión de la línea o tubería. En este tipo de válvulas, el émbolo está unido a un vástago de aguja, que a su vez cubre un orificio piloto en vez del puerto principal. En la Figura siguiente se aprecia, a modo de ejemplo, una válvula de solenóide operada por piloto, normalmente cerrada, de dos vías con pistón flotante. Prof. Martín Hernández Macías

8. VÁLVULAS DE DOS VIAS La válvula de dos vías es el tipo de válvula solenoide más común, ya que posee una conexión de entrada y una de salida, controlando Prof. Martín Hernández Macías

9. VÁLVULAS DE TRES VIAS Las válvulas de tres vías tienen una conexión de entrada que es común a dos conexiones de salida distintas, Las válvulas de tres vías son, básicamente, una combinación de la válvula de dos vías normalmente cerrada y de la válvula de dos vías normalmente abierta, en un solo cuerpo y con una sola bobina. La mayoría de estas válvulas son operadas por piloto. Prof. Martín Hernández Macías

10. VALVULAS DE CUATRO VIAS Estas válvulas solenoide son conocidas comúnmente como válvulas reversibles, cuya forma más usual se aprecia en la Figura siguiente. Éstas poseen una entrada y tres salidas. Prof. Martín Hernández Macías

11. SELECCIÓN DE UNA VÁLVULA DE SOLENOIDE Al momento de elegir una válvula, debemos tomar en cuenta los siguientes puntos: 1.- Fluido a controlar (características de viscosidad y pH) 2.- Rangos de Presión con los que se desea trabajar (MOPD y MinOPD) 3.- Temperatura del fluido (y del medio externo). 4.- Tipo de cañería o conexión (tamaño y estilo). 5.- Características eléctricas de la válvula (rangos de voltaje con que trabaja; CC o AC) 6.- Opciones específicas para la aplicación: - Normalmente abierta o cerrada. - Presión segura de trabajo (SWP) - Con o sin vástago manual, etc. Cabe destacar que, al momento de dimensionar la válvula, se debe tener en cuenta la cantidad de flujo a controlar, más que el ancho de la tubería. Diferencial Mínimo de Presión de Apertura (MinOPD) Diferencial Máximo de Presión de Apertura (MOPD) Prof. Martín Hernández Macías

12. Instalación de la válvula Sobre la instalación de la válvula, cabe recordar que la mayoría está diseñada para trabajar en líneas horizontales, con la bobina en la parte superior. Existen válvulas, equipadas con resortes, que permiten su instalación en cualquier posición. Otra consideración relevante es que se debe respetar la dirección del fluido en la instalación. Este debe coincidir con la flecha que generalmente se encuentra en el cuerpo de la válvula. También, es conveniente instalar un filtro antes de la válvula, con el objetivo de quitar partículas extrañas. Prof. Martín Hernández Macías

13. APLICACIONES Las válvulas de solenoide tienen múltiples aplicaciones, dada su versatilidad como actuador en controles on-off. Se expondrán dos aplicaciones simples donde la válvula solenoide juega un papel importante. Control de Nivel de Líquido Si desean manipular el nivel de líquido dentro de un tanque o recipiente, se puede colocar una válvula de solenoide para líquido, seguida de una válvula de expansión manual. La línea de líquido conduce a un recipiente o tambor, en el cual el nivel de fluido está controlado por un interruptor de flotador, Prof. Martín Hernández Macías

14. Bombas de Calor Una bomba de calor es un equipo central acondicionador de aire, con ciclo reversible. En el verano, el refrigerante absorbe calor del interior de la casa y lo expulsa al exterior. En el invierno, el ciclo se invierte, el refrigerante absorbe calor del exterior y lo libera dentro de la casa. El condensador y el evaporador son obligados a intercambiar funciones, invirtiendo el flujo de refrigerante. Para realizar este proceso se utilizará una válvula de cuatro vías. Prof. Martín Hernández Macías

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16. VÁLVULAS HIDRÁULICAS MONTADAS A DISTANCIA Prof. Martín Hernández Macías

17. Productos Prof. Martín Hernández Macías

18. GRACIAS POR SU ATENCIÓN Prof. Martín Hernández Macías