¿Qué es una Válvula Solenoide Neumática?

Una válvula solenoide, también conocida como válvula de funcionamiento eléctrico, es un dispositivo que utiliza la fuerza electromagnética para operar. Cuando se pasa una corriente eléctrica a través de la bobina solenoide, se genera un campo magnético que provoca el movimiento de una varilla de metal ferroso. Este es el proceso básico que abre la válvula y funciona directa o indirectamente sobre el aire.

Las válvulas solenoides pueden ser normalmente abiertas o normalmente cerradas:

• Normalmente Abiertas (N/A): la válvula permanece abierta cuando la solenoide no está energizada.
• Normalmente Cerradas (N/C): la válvula permanece cerrada cuando la solenoide no está energizada.

¿Por qué usar una válvula solenoide?

Las válvulas solenoides eliminan la necesidad de control manual o neumático de un circuito neumático y solo requieren una entrada eléctrica (y presión de aire para válvulas pilotadas) para funcionar, lo que las hace fáciles de programar e instalar en una amplia variedad de aplicaciones.

¿Cuáles son los diferentes tipos de válvulas solenoides?

Como veremos, las válvulas solenoides se pueden dividir en las siguientes categorías generales: de acción directa o pilotadas por solenoide. Las válvulas pilotadas por solenoide se pueden dividir aún más en válvulas pilotadas interna o externamente, y a veces se denominan válvulas solenoides asistidas por servo.

Acción Directa:

En el caso de las válvulas solenoides de acción directa, la fuerza generada por el solenoide debe ser mayor que la fuerza ejercida por la presión del aire. No requieren presión de línea para funcionar y pueden operar en condiciones de vacío.

Con las válvulas N/C de acción directa, la varilla del solenoide está unida a un émbolo y se mantiene en su lugar por un resorte. Cuando se energiza el solenoide, el campo magnético hace que la varilla del solenoide se levante, moviendo el émbolo y permitiendo que el aire pase al otro lado. En una válvula N/A, ocurre lo contrario: el resorte mantiene el émbolo en la posición abierta.

Las válvulas solenoides de acción directa tienen un uso limitado y solo se ven en aproximadamente el 10% de las aplicaciones. Esto se debe a que el flujo puede estar limitado y consumen una gran cantidad de energía eléctrica.

Pilotadas Internamente:

A diferencia de las solenoides de acción directa, las válvulas pilotadas internamente trabajan con la presión del sistema para ayudar en el control, en lugar de hacerlo en contra. Esto les permite controlar el flujo de aire utilizando menos energía que la ejercida por la presión en la línea.

En las válvulas pilotadas internamente, el solenoide abre un paso más pequeño entre la línea y una cavidad detrás del émbolo. Cuando esto se abre, la presión en la línea empuja el émbolo hacia un lado, abriendo la válvula. Dado que el solenoide controla aberturas mucho más pequeñas, requiere mucha menos energía para moverse en comparación con una válvula solenoide de acción directa.

Pilotadas Externamente:

Las válvulas solenoides pilotadas externamente funcionan de manera similar a las válvulas pilotadas internamente, pero utilizan aire de una fuente externa para ayudar en el movimiento de la válvula, en lugar de la presión dentro de la válvula. Este aire debe provenir de aguas arriba de la válvula, pero también puede proporcionarse desde un circuito separado. Esta fuente de aire externa se introduce en un puerto adicional en la válvula. Las válvulas pilotadas externamente se utilizan típicamente en situaciones de baja presión, vacío o en escenarios de conexión alternativa, donde la presión en la válvula es baja, negativa o inexistente para facilitar el movimiento.

¿Cómo se controla una válvula solenoide?

En el nivel más básico, las solenoides se pueden controlar mediante un interruptor eléctrico manual de encendido/apagado, que es suficiente en algunas aplicaciones. Sin embargo, la mayoría de las veces se requiere un control más complejo utilizando una placa de control. Las placas de control configuran digitalmente las válvulas para que funcionen en intervalos de tiempo o pueden programarse para operar la válvula cuando se cumplen ciertas condiciones, por ejemplo, cuando se recibe una señal de un interruptor de presión. Las válvulas solenoides pueden ser controladas por una computadora, lo que las hace más fáciles de integrar en sistemas de Industria 4.0.

¿Cómo seleccionar una válvula solenoide?

El tipo de solenoide requerido dependerá de varios factores:

• ¿Cuál es la presión en la línea? Esto dictará cuánta potencia se necesita. También le indicará si se necesita una válvula de acción directa, pilotada internamente o pilotada externamente.

• ¿Qué tan rápido debe abrirse o cerrarse la válvula? Las válvulas pilotadas tardan más en cambiar que las válvulas de acción directa, pero requieren menos energía.

• ¿Necesito una válvula N/A o N/C? La válvula debe ser adecuada para la aplicación. La consideración más importante es el efecto potencial de un corte de energía o falla de la válvula; ¿es más seguro detener o continuar el flujo si esto ocurre? Si no hay consideraciones de seguridad, considere si la línea estará abierta o cerrada la mayor parte del tiempo. Si una línea estará principalmente en flujo, entonces se necesitará una válvula normalmente abierta. Si ocurre lo contrario, se necesitará una válvula normalmente cerrada. Elegir incorrectamente aumentará los costos de energía y el riesgo de daño a la solenoide.

• ¿Cuál es la tasa de flujo, el tamaño del puerto y el número de puertos requeridos? Como con cualquier válvula, estos factores dependen completamente de la función de la válvula y del sistema en el que se está integrando. Para mayor asesoramiento, recomendamos contactar con un técnico de CLC Automation.

¿Necesito algo más para que funcione una válvula solenoide?

Sí, se requerirán conexiones, conexiones eléctricas y tuberías para conectarla a su sistema. También se necesita una fuente de alimentación para que la válvula pueda funcionar. Finalmente, se necesita un medio de control para controlar la válvula, ya sea con un interruptor, una placa de control o medios de control más complejos.

Si le ha quedado alguna inquietud, no dude en contactarnos.