水电站辅助设备自动控制
执行元件交互实验台
实验系统在线
等待操作
Section 5.2 · 自动控制的执行元件
让电信号推动
管路中的动作
把教材中的原理图变成可操作的实验台。改变电磁铁状态和介质压力，观察先导级如何驱动主阀，并判断油、气、水管路的流向变化。
Electric-to-fluid
电磁阀 · 通断实验
电磁铁先把电气信号变成动铁芯位移，再由先导控制改变压力作用方向，使主阀封口开启或关闭。
油 / 气 / 水
二位置
流体流向
主阀封口
电磁与先导阀
六阶段动作观察
执行实验后，页面会依次点亮线圈、电磁力、铁芯与阀芯、先导孔口、压力和介质流动的变化。
等待选择操作
-
01 / 电磁线圈线圈电流状态等待学生选择通电或断电。等待
-
02 / 电磁力电磁力建立或撤销观察线圈周围是否出现电磁作用。等待
-
03 / 机械动作铁芯与阀芯动作动铁芯将力传递给先导控制阀。等待
-
04 / 先导级先导孔口变化控制阀上孔与下孔的开闭状态换位。等待
-
05 / 压力控制压力改变压力差作用于主阀封口。等待
-
06 / 介质主流路状态改变观察管路从断流切换到通流，或反向复位。等待
PREDICT BEFORE YOU TEST
先预测，再做实验
点击右侧“线圈通电”按钮，先判断主阀最终会开启还是保持关闭，然后再提交实验。
预测正确 0 / 0
尚未选择操作
你预计本次操作后的主阀状态
通电动作链
机械动作由压力差完成01 / 电磁
动铁芯上移
线圈建立电磁力，克服回位弹簧。
02 / 先导
控制阀换位
上孔关闭、下孔打开，改变控制腔压力。
03 / 主级
封口抬起
进口压力 P₂ 推动主阀封口离开阀座。
04 / 流体
管路通流
流体流向出口，出口压力建立。
现场判断
单选线圈失电后，主阀封口靠什么回到关闭位置？
Electric-to-pneumatic
电磁空气阀 · 充排气实验
供气电磁铁与排气电磁铁控制主阀先导腔。主活塞克服弹簧下移时接通气源，弹簧复位时使空气围带经排气口泄压。
压缩空气
双电磁铁
供气流向
排气回流
先导电磁铁
两个电磁铁，各管一种动作
先导气压推动主活塞01 / 供气
进气口打开
供气先导得电，压缩空气进入活塞上腔。
02 / 加压
主活塞下移
气压力克服弹簧，改变主阀通路。
03 / 充气
围带接通 P
气源 P 与围带相通，排气口被隔离。
04 / 排气
弹簧复位
上腔泄压后主活塞上移，围带接通 O。
现场判断
单选供气脉冲后，哪两个端口接通？
Electric-to-hydraulic
电磁配压阀 · 换向实验
小功率电磁铁先改变辅助阀芯，压力油再推动主阀芯换位。P 与 A 或 B 接通，另一路则回油至 O，实现远程换向。
压力油 P
机械自保持
压力油 P
回油 O
辅助阀 / 主阀
先导级如何放大力矩
电信号只需驱动辅助阀01 / 电磁
辅助阀芯移动
小功率电磁铁改变先导油路。
02 / 液压
主阀受推力
压力油建立压差，推动大阀芯。
03 / 换向
P 接 A 或 B
非压力侧接通回油 O。
04 / 执行
液压阀动作
完成远距离控制与功率放大。
现场判断
单选右侧电磁铁动作后，压力油应通向哪个端口？
Select & connect
选型挑战 · 把元件放回系统
根据被控介质和动作目标选择元件，再核对三类执行元件在“能量转换、主阀动作、典型用途”上的差别。
3 道情景题
即时反馈
三类执行元件对照
5.2 节知识回收| 元件 | 能量转换 | 主阀动作 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 电磁阀 | 电 → 机械 → 流体 | 主阀封口开 / 闭 | 机组制动、调相、冷却等油、气、水管路 |
| 电磁空气阀 | 电 → 气动先导 | 主活塞接通气源或排气 | 制动系统、围带充排气、低压压缩空气控制 |
| 电磁配压阀 | 电 → 液压放大 | 主阀芯换向，P 接 A 或 B | 远距离切换压力油方向，常与液压操作阀组合 |
电磁配压阀小功率电气信号
切换压力油方向
切换压力油方向
液压操作阀压力油推动主件
实现大功率动作
实现大功率动作
情景选型
0 / 3 正确01发电机组冷却水管只需远程自动开启或关闭。
02需要给蝴蝶阀密封围带充气，并能在关闭时排气。
03要用低功率电信号切换高压油方向，并驱动液压操作阀。
0 / 3