Die richtige Leistung einer energiesparenden Magnetspule ist die Leistung einer freigegebenen Ventil-Spulen-Konfiguration, die bei der eingebauten Klemmenspannung sicher anzieht, angezogen bleibt, rechtzeitig abfällt und elektrische sowie thermische Grenzen einhält. Sie kann nicht sicher anhand von Anschlussgröße, Nennspannung oder einem reinen Wattvergleich ausgewählt werden.
Beginnen Sie mit der genauen Ventilteilenummer und dem Betriebsbereich. Prüfen Sie dann Anzugs- oder Spitzenstrom, Haltestrom, zulässigen Spannungsbereich, Einschaltdauer, Temperaturgrenzen, Steckerelektronik, Schutzbeschaltung und Ansprechdaten der Spule. Stellen Sie abschließend sicher, dass SPS-Ausgang und Verdrahtung den Spitzenstrom ohne übermäßigen Spannungsfall liefern können, und validieren Sie den montierten Kreis unter ungünstigsten Bedingungen.
Das Wichtigste in Kürze
- Festo dokumentiert eine VUVG-Option, die die Leistung bei 24 VDC von 1 W auf 0.35 W senkt. Dieser Wert gehört jedoch zu einer bestimmten Konfiguration.
- Bei einer passiven DC-Spule senkt eine geringere Klemmenspannung Strom und Leistung; sie erhöht den Strom nicht.
- Peak-and-Hold-Treiber benötigen getrennte Einstellungen für Spitzenstrom, Haltezeit, Haltestrom und PWM.
- Grenzwerte für SPS-Punkt, Gruppe, Modul und Einschaltstrom sind gemeinsam zu prüfen.
- Die Endentscheidung hängt von Prüfungen bei niedriger Spannung, Wärme, Kälte, Druck, Zeitverhalten und Abfall im Einbau ab.
Spulennennleistung ist die vom Hersteller unter definierten Bedingungen angegebene elektrische Aufnahmeleistung. Sie ist kein direktes Maß für die Schaltkraft des Ventils.
Peak-and-Hold-Ansteuerung legt lange genug einen höheren Strom an, um den Anker zu bewegen, und senkt ihn nach dem Anziehen, um Halteleistung und Erwärmung zu begrenzen. Spitzenwert, Übergangszeit und Haltestufe müssen zu Ventil und Spule passen.
Warum reicht die Leistung allein nicht zur Auswahl einer Magnetspule?
Die technischen Daten des Festo VUVG vom Mai 2026 nennen 1 W für eine 24-VDC-Konfiguration und 0.35 W mit Haltestromabsenkung. Diese Werte belegen eine reale Energiesparoption, legen aber keine universelle Leistung für jede Ventilgröße oder jeden Kreis fest (Festo VUVG technical data, 2026).
Die elektrische Aufnahme einer Spule ist nur ein Teil eines elektromechanischen Systems. Der Ventilhersteller hat Wicklung, Polgeometrie, Luftspalt, Ankermasse, Rückstellfeder, Reibung, Pilotaufbau, Druckkräfte, Dichtungen und zulässige Temperaturerhöhung bereits aufeinander abgestimmt. Zwei Spulen mit derselben Spannung und Leistung müssen weder denselben Stromverlauf und dieselbe Magnetkraft noch denselben Hub oder dasselbe Abfallverhalten erzeugen.
Aus demselben Grund ist die idealisierte Aussage, dass die Magnetkraft mit dem Quadrat des Stroms steigt und mit dem Quadrat des Luftspalts fällt, keine Auswahlgleichung. Reale Magnete besitzen Streufluss, Randeffekte, magnetische Sättigung, ungleichmäßige Spalte, Wirbelstromeffekte und geometriespezifische Kraftverläufe. Verwenden Sie Herstellerdaten zu Kraft und Strom oder zum Ansprechen, sofern vorhanden. Andernfalls verwenden und prüfen Sie die freigegebene Ventil-Spulen-Kombination.
Der Anzugsbewegung können entgegenwirken:
- Rückstellfederkraft und Ankerträgheit
- Losbrechreibung von Dichtung und Lagerung
- druck- und strömungsbedingte Kräfte der jeweiligen Ventilarchitektur
- Pilotdruckanforderungen vorgesteuerter Ventile
- Verunreinigung, Schmierstoffzustand, Schwingung und Kälteeinfluss
- Restmagnetismus und mechanische Toleranzen, die das Abfallen beeinflussen
Die Anschlussgröße ist deshalb kein Schlüssel zur Leistungsauswahl. Ein kompaktes vorgesteuertes Ventil kann weniger Spulenleistung benötigen als ein kleineres direktwirkendes Ventil, weil der Magnet ein Pilotelement statt des Hauptdichtelements bewegt. Lesen Sie vor dem Vergleich unterschiedlicher Ventilkonstruktionen den Leitfaden zu Schieber- und Sitzventil-Strömungswegen.
Das richtige Spezifikationsobjekt ist nicht „eine Spule 24 VDC, 2 W“, sondern „diese Spule an diesem Ventilbetätiger mit diesem Stecker oder Treiber, versorgt von diesem Ausgangskreis über diesen Spannungs- und Temperaturbereich“. Die Leistung kann Kandidaten vorsortieren; freigegeben werden kann nur die vollständige Konfiguration.
Wie verhalten sich Spulen mit fester Leistung und Peak-and-Hold?
Der Texas Instruments DRV110 stellt vier unabhängige Regelgrößen bereit: Spitzenstrom, Haltezeit, Haltestrom und PWM-Frequenz. Diese Trennung erklärt, warum sich eine Peak-and-Hold-Spule nicht zutreffend durch einen einzigen stationären Leistungswert beschreiben lässt (Texas Instruments DRV110; DRV110 datasheet).
Eine passive DC-Spule an einem direkten Spannungsausgang nimmt Strom entsprechend Widerstand und Induktivität auf. Nach dem Einschalten steigt der Strom einem stationären Wert entgegen. Die elektrische Leistung wird dann in der Wicklung zu Wärme, die in Betätiger, Ventilgehäuse, Stecker, Umgebungsluft und Befestigung abgeleitet wird.
Ein Peak-and-Hold-Regler steuert dagegen den Stromverlauf. Er liefert einen definierten Spitzenstrom zur Ankerbewegung, wartet ein festgelegtes Halteintervall und senkt den Strom anschließend auf eine Haltestufe. Die kleinere Haltestufe kann die Dauererwärmung verringern, aber erst nach erfolgreichem Anziehen. Ist der Spitzenstrom zu klein oder die Haltezeit zu kurz, kann der Anker stehen bleiben. Ist der Haltestrom zu klein, können Schwingung, Druck, Temperatur oder Verschmutzung zum Abfallen führen.
Manche Energiesparspulen integrieren die Elektronik im Stecker oder Betätiger. Andere benötigen einen externen Treiber. Legen Sie nicht allein deshalb externe PWM an eine gewöhnliche Spule an, weil eine geringere mittlere Leistung möglich erscheint. Wicklung, Freilaufnetzwerk, Ausgangstransistor, Stecker-LED, Diagnoseschaltung, elektromagnetische Verträglichkeit und geforderte Abfallzeit müssen dieses Verfahren unterstützen. Der Leitfaden zur PWM-Steuerung erläutert das Prinzip ausführlicher.
Welche elektrischen Berechnungen gehören in die Auswahl?
ABB verwendet in seiner Wicklungswiderstandsberechnung für Kupfer einen Temperaturkoeffizienten von etwa 0.0039 je Kelvin. Das ist wichtig, weil eine heiße Kupferwicklung einen höheren Widerstand besitzt und eine passive, spannungsbetriebene DC-Spule bei Erwärmung einen kleineren stationären Strom aufnimmt (ABB application note).
Für eine passive DC-Spule im stationären Zustand gilt:
ist der Spulenstrom, die an den eingeschalteten Spulenklemmen gemessene Spannung, der Wicklungswiderstand bei Temperatur und die Wicklungsaufnahmeleistung. Die Beziehungen gelten nach dem induktiven Übergang für eine passive DC-Wicklung. Sie beschreiben keinen stromgeregelten Peak-and-Hold-Treiber.
Schätzen Sie den warmen Wicklungswiderstand aus einer dokumentierten Referenzmessung:
ist der Widerstand bei Referenztemperatur , der Widerstand bei Temperatur und der zum Leiter und Referenzsystem passende Temperaturkoeffizient. Verwenden Sie verfügbare Daten des Spulenherstellers.
Entscheidend ist nicht das Typenschild des Netzteils, sondern die Spannung an der Spule:
ist die belastete Versorgungsspannung, der Spannungsabfall am eingeschalteten SPS- oder Treiberausgang und der Widerstand von Hin- und Rückleiter, Klemmen, Steckern und Kontakten. Messen Sie während des Spitzenstromintervalls und nicht nur bei abgezogenem Ventil.
Einen häufigen Niederspannungsfehler korrigieren
Betrachten Sie eine hypothetische passive 24 VDC-Spule mit 11 W Nennleistung bei einer Referenztemperatur von 20°C. Ihr berechneter Referenzwiderstand ist:
Wenn die geschätzte Wicklungstemperatur 80°C beträgt und 0.00393 pro Kelvin ist, liegt der geschätzte Warmwiderstand bei etwa 64.7 Ω. Bei 19.5 V an den Spulenklemmen gilt:
Die kleinere Klemmenspannung erhöht den Strom nicht auf 0.524 A. Dieses falsche Ergebnis entsteht, wenn die Nennleistung von 11 W als konstant behandelt und durch 21 V oder 19.5 V geteilt wird. Ein passiver Widerstand hält die Leistung nicht konstant. 19.5 V entsprechen außerdem nur 81.25% von 24 V und müssen deshalb mit der genauen Spannungstoleranz der Ventil-Spulen-Kombination verglichen werden, statt automatisch als zulässig zu gelten.
Auch diese Rechnung beweist nicht, dass das Ventil schaltet. Sie schätzt die elektrischen Bedingungen. Magnetleistung, Druckvermögen, Ansprechverhalten und Temperaturerhöhung bleiben konfigurationsspezifische Katalog- oder Prüffragen. Der separate Leitfaden zur Spannungstoleranz von Magnetventilen hilft beim Aufbau des Versorgungsbereichs. Der Einfluss der Spuleninduktivität auf die Magnetreaktion behandelt das Übergangsverhalten.
Wie werden SPS-Ausgangsleistung und gleichzeitiger Einschaltstrom geprüft?
Ein Siemens-ET-200SP-Digitalausgangsmodul ist mit acht 24-VDC-Ausgängen zu je 0.5 A spezifiziert. Sein Handbuch definiert außerdem Modul-, Kurzschluss-, Last- und Diagnosebedingungen. Das zeigt, warum „24-VDC-Ausgang“ für die Spulenfreigabe nicht ausreicht (Siemens ET 200SP manual).
Prüfen Sie jeden zutreffenden Grenzwert:
- Dauerstrom je Ausgangspunkt
- Spitzen- oder Stoßstrom je Punkt und zulässige Dauer
- Gesamtstrom je Gruppe, Sammelleiter, Stecker und Modul
- Temperaturderating und Grenzen der Einbaulage
- Spannungsabfall am eingeschalteten Ausgang bei erforderlichem Strom
- Leckstrom und Restspannung im ausgeschalteten Zustand
- Kurzschluss-, Überlast-, Leerlauf- und Drahtbruchdiagnose
- Schaltfrequenz, Freigabe für induktive Last und Regeln für externe Schutzbeschaltung
Für eine gemeinsam angesteuerte Ventilgruppe berechnen Sie den größten plausiblen Spitzenwert:
ist der gleichzeitige Gruppenstrom, der Spitzenstrom des Ventils und die Anzahl der Spulen mit möglicher Überlappung. Addieren Sie weitere Lasten desselben Versorgungszweigs und bewerten Sie danach Netzteil, Sicherung, Ausgangsmodul, Stecker und gemeinsamen Rückleiter.
Nehmen Sie nicht an, dass eine Softwarestaffelung die elektrische Spitze beseitigt. Notfallwiederanlauf, Startinitialisierung, Rezeptwechsel, Wiederherstellung der Kommunikation oder gleichzeitige Verriegelungen können mehrere Ausgänge gemeinsam ansteuern. Ist die Staffelung eine Steuerungsanforderung, dokumentieren Sie die garantierte Verzögerung und prüfen ungewöhnliche Neustartzustände.
Messen Sie belastete Versorgungsspannung am Modul und an der entferntesten Spule, während die größte plausible Gruppe eingeschaltet ist. Eine Tischprüfung mit einem kurzen Kabel kann den Spannungsfall im gemeinsamen Rückleiter übersehen, der eine ganze Ventilinsel beeinflusst. Bei kurzen Spitzen oder Treiberübergängen sind Oszilloskop- oder schnelle Loggerkurven vorzuziehen.
Die aussagekräftigste Spannungsmessung verwendet zwei synchronisierte Kanäle: einen an der Versorgung des Ausgangsmoduls und einen an den Spulenklemmen. Die Differenz trennt Versorgungseinbruch von Verlusten an Ausgang, Stecker und Kabel. Eine einzelne Multimetermessung im Schaltschrank kann „24 V“ zeigen, während die entfernte Spule beim Anziehen deutlich weniger erhält.
Wie verändern Temperatur, Einschaltdauer, Druck und Ansprechzeit die Entscheidung?
ISO 12238:2023 legt Prüfverfahren für Schaltzeiten elektrisch oder pneumatisch betätigter Zwei- und Dreistellungs-Wegeventile fest. Sie liefert einen Messrahmen und keinen universellen Wert für Ansprechzeit oder Leistung (ISO 12238:2023).
Die Temperatur verändert Wicklung und Ventil. Der Widerstand von heißem Kupfer steigt, wodurch bei einer passiven Spule an fester Spannung der Strom sinkt. Zugleich können heiße oder kalte Dichtungen, Schmierstoffviskosität, Maßänderungen, Pilotdurchfluss und Elektronik das mechanische Verhalten verändern. Umgebungstemperatur, Medientemperatur, Gehäusetemperatur, Erwärmung benachbarter Ventile, Montage, Luftstrom und Einschaltdauer müssen deshalb dem genauen Datenblatt entnommen und soweit praktikabel in der Validierung nachgebildet werden.
Auch Druck wirkt über die reale Ventilarchitektur. Ein direktwirkender Betätiger muss das Dichtelement gegen die maßgebenden Druckkräfte bewegen. Ein vorgesteuertes Ventil muss zuerst seine Pilotstufe betätigen und weiterhin genügend Pilotdruck und -strom zum Schalten der Hauptstufe erhalten. Eine größere Leistung kompensiert keinen Betrieb außerhalb des spezifizierten Druckbereichs.
Die Einschaltdauer verlangt mehr als die Bezeichnung „Dauerbetrieb“. Dokumentieren Sie:
- maximale durchgehende Einschaltzeit
- Schalthäufigkeit und minimale Ausschaltzeit
- Anzahl benachbarter eingeschalteter Spulen
- Befehlsmuster beim Start und in ungewöhnlichen Zuständen
- Schaltschrank-, Ventilinsel- und Medientemperaturen
- geforderte Anzugs- und Abfallzeiten bei jeder Prüfbedingung
Messen Sie die Reaktion von einem klar definierten elektrischen Ereignis bis zu einem klar definierten pneumatischen Ereignis. Stromanstieg, Ankerbewegung, Schieberschaltung, Anschlussdruckänderung, Schlauchfüllung und Antriebsbewegung sind verschiedene Verzögerungen. Der Leitfaden zur Messung der Ventilansprechzeit trennt diese Grenzen.
Wie müssen Schutzbeschaltung und Polarität zusammenpassen?
Die aktuellen S070-Anweisungen von SMC nennen je nach Spannung und Steckerkonfiguration Dioden- oder Varistorschutz und kennzeichnen bei den entsprechenden DC-Versionen die Polarität. Auch deshalb muss nach vollständiger Teilenummer und nicht nur nach Spannung und Watt gewählt werden (SMC S070 instructions).
Eine induktive Spule erzeugt beim Unterbrechen des Stroms einen Spannungstransienten. Die Schutzbeschaltung schützt das Schaltgerät, doch das Begrenzungsverfahren verändert die Geschwindigkeit des Stromabbaus. Eine einfache Freilaufdiode erzeugt normalerweise eine geringere Begrenzungsspannung und einen langsameren Stromabbau als eine höher spannende TVS-Diode oder ein anderes freigegebenes Netzwerk. Langsamer Stromabbau kann das Abfallen von Anker und Schieber verzögern.
Prüfen Sie gemeinsam:
- Spulenpolarität, Steckerbelegung, LED, Gleichrichter und Schutzbeschaltung
- SPS-Transistortyp und zulässige induktive Last
- Position der eingebauten oder externen Begrenzung
- maximale Ausgangsspannung und Transientenenergie
- geforderte Abfallzeit und sicherer stromloser Zustand
- Restleckstrom und Diagnoseverträglichkeit
Schalten Sie keinen allgemeinen Kondensator als Mittel gegen Spannungsfall parallel zur Spule. Er kann den Ausgangsstoßstrom erhöhen, das Abfallen verzögern, Diagnosen verdecken oder die kapazitive Lastgrenze des Ausgangs überschreiten. Bringen Sie keine zweite Schutzbeschaltung an einem Stecker mit bereits integrierter Beschaltung an, solange nicht beide Hersteller die Kombination freigeben.
Sicherheit ist eine Systemeigenschaft. ISO 13849-1:2023 beschreibt eine Methode zur Gestaltung sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen. Eine Spule wird nicht allein durch geringe Leistung oder Steckerbeschaltung sicherheitsgerichtet (ISO 13849-1:2023). Schaltungsarchitektur, Diagnose, Fehlerreaktion, Ventilverhalten und Validierung müssen die geforderte Sicherheitsfunktion unterstützen.
Praktischer Ablauf zur Auswahl der Magnetspulenleistung
Die aktuellen S070-Anweisungen von SMC geben für die dokumentierte Familie eine Nennspannungstoleranz von ±10 % an. Die 0.1-W-Halteoption ist zugleich auf bestimmte 24-VDC-Konfigurationen mit Anschlussleitung beschränkt. Diese Grenzen zeigen, warum der Auswahlablauf mit einem genauen Bestellcode und nicht mit einer allgemeinen Niedrigleistungskategorie enden muss (SMC S070 instructions).
- Ventilaufgabe definieren. Erfassen Sie Funktion, Ruhestellung, Anschlüsse, Durchflussbedarf, Druckbereich, Pilotbedingungen, Medium, Schalthäufigkeit, Einschaltzeit und geforderte Anzugs- und Abfallzeiten.
- Zuerst Ventilarchitektur auswählen. Bestätigen Sie, dass das genaue Ventil oder die Ventilinselstation die pneumatischen und Umgebungsanforderungen erfüllt.
- Freigegebene Spulenoptionen auflisten. Erfassen Sie für jede genaue Spule und jeden Stecker Nennspannung, zulässigen Spannungsbereich, Spitzen- oder Einschaltstrom, Haltezeit, Haltestrom oder -leistung, Einschaltdauer, Temperaturgrenzen, Isolierung, Schutz, Polarität und Ansprechdaten.
- Elektrischen Einbaubereich berechnen. Berücksichtigen Sie belastete Versorgungstoleranz, Ausgangsabfall, warmen und kalten Leitungswiderstand, Klemmen, Stecker und gemeinsame Rückleiter. Trennen Sie Rechnungen passiver Spulen vom Verhalten geregelter Treiber.
- Steuerungshardware prüfen. Bestätigen Sie Punkt-, Gruppen-, Modul-, Stecker-, Sammelleiter-, Sicherungs- und Netzteilgrenzen für Dauer- und gleichzeitigen Spitzenstrom.
- Schutzbeschaltung und Diagnose abgleichen. Bestätigen Sie Begrenzungsart, Polarität, Einfluss auf Abfallzeit, Reststrom und Verhalten der Leerlauf- oder Drahtbruchdiagnose.
- Montierten Kreis validieren. Prüfen Sie vor Freigabe das genaue Ventil, die Spule, den Stecker, das Kabel, den Ausgang, die Versorgung, Druck, Temperatur, Einschaltdauer und das Software-Befehlsmuster.
Der Ablauf verhindert außerdem die Vermischung mit zwei anderen Entscheidungen. Verwenden Sie den Leitfaden zur Berechnung der Magnetankerkraft, wenn Sie einen elektromagnetischen Aktor konstruieren statt ein Katalogventil auszuwählen. Nutzen Sie den kaufmännischen Leitfaden zu Niedrigleistungs-Magnetventilen, wenn die genaue kompatible Konfiguration bereits bekannt ist und nur Energieverbrauch oder Amortisation im Werk zu bewerten sind.
Wie ist die gewählte Spule zu validieren?
Die S070-Anweisungen von SMC verlangen Betrieb innerhalb der angegebenen Spannungs-, Druck-, Temperatur-, Schwingungs- und Stoßbedingungen. ISO 12238:2023 definiert zugleich eine wiederholbare Grenze für Schaltzeitprüfungen. Gemeinsam stützen sie die Validierung der eingebauten Konfiguration statt einer Freigabe nach einem Klickversuch auf dem Tisch bei Raumtemperatur (SMC S070 instructions; ISO 12238:2023).
Verwenden Sie produktionsgleiche Hardware und dokumentieren Sie Firmware- oder Logikversion. Prüfen Sie mindestens:
| Prüfbedingung | Anzulegen | Zu dokumentieren |
|---|---|---|
| Minimale Klemmenspannung | Kleinste plausible belastete Versorgung, größter Kabelabfall, warme Wicklung | Spulenspannung und Stromverlauf, Anzugserfolg, Schaltzeit |
| Kaltstart | Kleinste spezifizierte Umgebungs- und Medienbedingung | Anziehen im ersten Zyklus, Pilotverhalten, Zeit, Wiederholbarkeit |
| Warmer stationärer Zustand | Maximale Einschaltdauer, benachbarte eingeschaltete Spulen, höchste Umgebungs- und Medientemperatur | Spulen- oder Betätigertemperatur, Haltestabilität, Strom, Zeit |
| Druckgrenzen | Gegebenenfalls kleinster Pilotdruck und höchster Betriebsdruck | Vollständige Schieberschaltung, Anschlussdruckkurve, Leckage, Zeit |
| Gleichzeitiger Befehl | Größte plausible Ausgangsüberlappung und Neustartfolge | Einbruch von Versorgung und Rückleiter, Modulstatus, Diagnose |
| Abschalten | Freigegebene Schutzbeschaltung und ungünstigster warmer Zustand | Stromabbau, Anker- oder Druckabfallzeit, sicherer Zustand |
| Dauerversuch | Repräsentatives Schalten und Einschalten | Drift von Strom, Temperatur, Zeit, Leckage und Fehlerhistorie |
Messen Sie Klemmenspannung und Stromverlauf der Spule auf derselben Zeitbasis wie Befehl und Ventilzustandsanzeige, beispielsweise Anschlussdruck oder ein validiertes Schieberpositionssignal. Geräusch oder leuchtende LED beweist nicht, dass der Schieber seine geforderte Stellung erreicht hat.
Legen Sie Annahmekriterien vor der Prüfung fest. Verwenden Sie Herstellerkennwerte, Maschinenzeitbudget, erforderlichen sicheren Zustand und Grenzen der Steuerungshardware. Erfinden Sie keinen allgemeinen Sicherheitsfaktor 1.5 oder 2.0 und nehmen an, er decke Temperatur, Verschmutzung, Kabelverlust und Druck gemeinsam ab. Jede Unsicherheit wirkt physikalisch anders.
Dokumentieren Sie die vollständige freigegebene Konfiguration:
- Bestellcodes für Ventil, Ventilinsel, Spule, Stecker, Dichtung und Spannung
- Netzteil, Ausgangsmodul, Kanal, Sicherung und Verdrahtungsdetails
- Schutzbeschaltung und Polarität
- gegebenenfalls Spitzenstrom, Haltezeit, Haltestrom und PWM-Einstellungen
- Softwarestaffelungs- oder Neustartregeln
- Prüfbedingungen, Messmittel, Rohkurven, Ergebnisse und Freigaberevision
Ändert sich einer dieser Punkte, führen Sie eine Auswirkungsprüfung durch. Ein Ersatzstecker kann Schutzbeschaltung, Polarität, Diagnose und Abfallzeit verändern, selbst wenn die aufgedruckte Leistung gleich bleibt.
Auswahlregel
Die Festo-Option von 1 W auf 0.35 W und das SMC-Peak-and-Hold-Beispiel von 0.35 W auf 0.1 W belegen, dass eine wesentliche Senkung der Halteleistung in bestimmten Produktkonfigurationen möglich ist. Keiner der Werte ist ein allgemeines Ziel für eine andere Ventilfamilie (Festo VUVG technical data; SMC S070 instructions).
Wählen Sie die freigegebene Konfiguration mit der geringsten Leistung, die reale pneumatische Aufgabe sowie Prüfungen zu Klemmenspannung, Stromkapazität, Temperatur, Zeitverhalten, Schutzbeschaltung, Diagnose und Abfall besteht. Wählen Sie nicht den kleinsten Wattwert einer Tabelle und versuchen anschließend, das Ventil passend zu machen.
Fordern Sie bei einer neuen Maschine vom Ventillieferanten den genauen Stromverlauf, Spannungstoleranz, Bedingungen der Ansprechprüfung, thermische Grenzen, Schutzbeschaltung und Anforderungen an kompatible Ausgänge. Bepto Pneumatik kann diese Punkte vor einer Musterbestellung mit Ventil- und Ventilinselkonfiguration abgleichen.
Häufig gestellte Fragen
Texas Instruments trennt vier Peak-and-Hold-Treibereinstellungen. ISO 13849-1:2023 behandelt Sicherheit dagegen als Gestaltungsaufgabe des Steuerungssystems. Die folgenden fünf Fragen wenden diese Grenzen auf häufige Spezifikationsfehler an (Texas Instruments DRV110; ISO 13849-1:2023).
Zeigt die Spulenleistung allein, ob ein Magnetventil kompatibel ist?
Nein. Die Leistung beschreibt weder Geometrie des Ventilbetätigers, Druckkräfte, Pilotaufbau und Wicklungstemperatur noch Stromverlauf, Steckerelektronik, Schutzbeschaltung oder Ansprechen. Wählen Sie eine für das genaue Ventil und die Spannung freigegebene Spule und prüfen Sie danach den elektrischen und pneumatischen Betriebsbereich im Einbau.
Warum erhöht eine kleinere Spannung den Strom einer passiven DC-Spule nicht?
Im stationären Zustand gilt für eine passive DC-Spule . Bleibt der Widerstand gleich, senkt eine kleinere Klemmenspannung Strom und Leistung. Eine warme Kupferwicklung besitzt höheren Widerstand und senkt den Strom weiter. Konstantstrom- oder Peak-and-Hold-Elektronik verhält sich anders und muss anhand ihrer Einstellungen und des Datenblatts bewertet werden.
Kann ich eine Standard-Magnetspule mit PWM betreiben, um die Halteleistung zu senken?
Nur wenn Spule, Ventil, Treiber, Ausgangshardware, Schutzbeschaltung, Diagnose und EMV-Anforderungen dies gemeinsam erlauben. Spitzenstrom, Haltezeit, Haltestrom und PWM-Frequenz müssen validiert werden. Nicht freigegebene PWM kann unvollständiges Anziehen, Abfallen, übermäßige Treiberbelastung, Geräusch, Wärme oder verzögertes Lösen verursachen.
Macht eine geringe Halteleistung ein Ventil für eine Sicherheitsfunktion geeignet?
Nein. Geringe Leistung ist eine energetische und thermische Eigenschaft, keine Sicherheitskategorie oder Performance Level. Eine Sicherheitsfunktion hängt von Steuerungsarchitektur, Ventilverhalten, Diagnose, Fehlerreaktion, Maßnahmen gegen gemeinsame Ursache und der durch Risikobeurteilung und Normen geforderten Validierung ab.
Welche Bedingungen sind vor der Spulenfreigabe zu prüfen?
Prüfen Sie die genaue eingebaute Konfiguration bei minimaler belasteter Klemmenspannung, Kaltstart, maximaler Einschaltdauer und Temperatur, maßgebenden Druckgrenzen, größter gleichzeitiger Ausgangslast, ungewöhnlichem Neustart und Abschalten. Dokumentieren Sie Strom, Spulenspannung, Temperatur, Ventilzustandszeiten, Diagnose, Leckage und Verhalten im sicheren Zustand gegen vorab definierte Annahmekriterien.
Quellen
- Festo VUVG technical data, Ausgabe 2026-05.
- SMC S070 safety and maintenance instructions, abgerufen am 2026-07-26.
- Texas Instruments DRV110 product page und Datenblatt.
- ISO 12238:2023, Schaltzeitprüfungen pneumatischer Wegeventile.
- ISO 13849-1:2023, sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen.
- Siemens ET 200SP digital-output module manual.
- ABB winding-resistance temperature correction note.