¿Qué es la válvula solenoide?

Una válvula solenoide, también conocida como una válvula de funcionamiento eléctrico, es una válvula que utiliza la fuerza electromagnética para funcionar. Cuando se pasa una corriente eléctrica a través de la bobina del solenoide, se genera un campo magnético que hace que se mueva una varilla de metal ferroso. Este es el proceso básico que abre la válvula y trabaja directa o indirectamente en el aire.

Las válvulas solenoides pueden estar normalmente abiertas o cerradas:

• Normalmente abierta (N / O), la válvula permanece abierta cuando el solenoide no está cargado.
• Normalmente cerrada (N/C), la válvula permanece cerrada cuando el solenoide no está cargado.

¿Por qué usar una válvula solenoide?

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

¿Cuáles son los diferentes tipos de válvulas solenoides?

Las válvulas solenoides pueden dividirse en las siguientes categorías: directas o accionadas por solenoide. Las válvulas accionadas por solenoide pueden subdividirse a su vez en válvulas pilotadas interna o externamente y a veces se denominan válvulas solenoides servoasistidas.

Accionamiento directo

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

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

Las válvulas solenoides de acción directa son de uso limitado y sólo se utilizan en alrededor del 10% de las aplicaciones. Esto se debe a que el flujo puede ser limitado y consumen una gran cantidad de energía eléctrica.

Pilotaje interno

A diferencia de los solenoides de acción directa, las válvulas de solenoide pilotadas internamente funcionan con la presión del sistema para ayudar a controlarlo y no contra él. Esto los hace capaces de controlar el flujo de aire usando menos energía que la presión en la línea.

En las válvulas pilotadas internamente, el solenoide controla un pasaje más pequeño entre la línea y una cavidad detrás de la bobina. Cuando la bobina está abierta, la presión en la línea empuja la bobina hacia la apertura. Debido a que el solenoide controla aperturas mucho más pequeñas, requiere mucha menos energía que un solenoide de acción directa.

Pilotaje externo

Las válvulas solenoides pilotadas externamente funcionan de forma similar a las válvulas pilotadas internamente, pero utilizan el aire de una fuente externa para promover el movimiento de la válvula, en lugar de la presión dentro de la válvula. Esto debe venir de la válvula, pero también puede ser alimentado por un circuito separado. Esta fuente de aire externo se inserta en un puerto adicional de la válvula. Este tipo de válvulas de solenoide pilotadas externamente se utilizan generalmente en escenarios alternativos de baja presión, vacío o portación, en los que hay una presión baja, negativa o nula en la propia válvula de solenoide para facilitar el movimiento.

¿Cómo se controla una válvula solenoide?

En el nivel más simple, los solenoides pueden ser controlados usando un interruptor eléctrico manual de encendido/apagado, que es suficiente en algunas aplicaciones. Sin embargo, en la mayoría de los casos se requiere un control más complejo mediante una tarjeta de control. Las tarjetas de control configuran digitalmente las válvulas de solenoide para que funcionen a intervalos de tiempo o pueden programarse para que funcionen cuando se cumplan ciertas condiciones, por ejemplo, cuando se recibe una señal de un interruptor de presión. Las válvulas solenoides pueden ser controladas por un ordenador, lo que facilita su integración en los sistemas de la Industria 4.0.

Cómo seleccionar una válvula solenoide

Los tipo de válvulas de solenoide necesario dependerá de varios factores.

• ¿Cuál es la presión de la línea? Esto determinará cuánta energía se requiere. También le dirá si se requiere un tipo de válvula operada por un piloto de acción directa, interna o externa.
• ¿A qué velocidad debe abrirse o cerrarse la válvula? Las válvulas pilotadas requieren más tiempo de paso que las de acción directa, pero requieren menos energía.
• ¿Necesitas una válvula N/O o N/C? La válvula debe ser apropiada para la aplicación. La consideración más importante es el efecto potencial de un corte de energía o de una falla en la válvula: ¿es más seguro que el flujo se detenga o continúe si esto sucede? Si no hay consideraciones de seguridad, considere si la línea estará abierta o cerrada la mayor parte del tiempo. Si una línea estará mayormente en flujo, se requerirá una válvula normalmente abierta. Si ocurre lo contrario, se necesitará una válvula normalmente cerrada. Si no se hace así, se incrementarán los costos de energía y el posible agotamiento de los solenoides.
• ¿Cuál es la tasa de flujo requerida, el tamaño del puerto y el número de puertos? Como con cualquier válvula, estos factores dependen totalmente de la función de la válvula y del sistema en el que se integra.

¿Necesito algo más para operar una válvula solenoide?

Sí, es necesario accesorios, conexiones eléctricas y mangueras para conectarlo al sistema. También necesitarás una fuente de alimentación para que la válvula de solenoide pueda funcionar. Por ejemplo una bobina solenoide que permite genera un campo magnético de gran intensidad. Finalmente, necesitará un medio de control para controlar la válvula, con un interruptor, un tablero de control o un medio de control más complejo.

Puedes encontrar más información sobre los distintos tipos de válvulas en: