La tolerancia de tensión de una válvula de solenoide es el intervalo de tensión admisible para una configuración documentada de bobina y válvula, medido en los terminales de la bobina bajo las condiciones de funcionamiento indicadas. No es una regla universal de ±10 %. Una fuente de alimentación de 24 VDC puede leer 24,0 V con la salida desconectada, mientras que la bobina energizada recibe menos tensión debido a un transistor de salida, un cable largo, la resistencia del conector, una carga compartida o un controlador limitador de corriente. ¿Qué debe demostrar la válvula instalada? Debe atraer la armadura, permanecer conmutada, liberar el mecanismo y mantenerse dentro de sus límites térmicos en ambos extremos de su intervalo publicado. Mida la tensión allí donde la utiliza la bobina.
Conclusiones clave
- Una serie de SMC permite de -15 % a +10 %, mientras que otras bobinas documentadas usan ±10 %.
- La atracción puede requerir más corriente que el mantenimiento.
- Compruebe la tensión en los terminales de la bobina energizada, no solo en la fuente de alimentación.
- Valide el funcionamiento en caliente y en frío con el diferencial de presión real.
¿Por qué la tolerancia de tensión de una válvula de solenoide depende del modelo?
SMC VS4 permite de -15 % a +10 %, mientras que Bürkert Type 5411 especifica ±10 % (SMC; Bürkert, recuperados en 2026). Ambos ofrecen versiones de 24 VDC, lo que demuestra que la tensión nominal por sí sola no puede definir el intervalo admisible. Use la documentación del modelo exacto.
A 24 VDC, el intervalo de SMC llega a 20,4 V y un ejemplo VUVG de Festo con ±10 % llega a 21,6 V (Festo, recuperado en 2026). Ambos terminan en 26,4 V. La serie 275/375 de ASCO proporciona un tercer límite: +10 %/-5 % para sus versiones indicadas de 12 o 24 VDC, frente a +10 %/-15 % para las versiones AC especificadas. Por tanto, su ejemplo de 24 VDC comienza en 22,8 V, que está 2,4 V por encima del límite inferior de SMC (ASCO, recuperado en 2026). Estas conversiones aritméticas comparan documentos; no autorizan otra válvula.
En nuestra experiencia revisando solicitudes de sustitución, una línea aislada de «±10 %» genera más preguntas de las que responde. El registro útil vincula ese porcentaje a los códigos de la bobina y la válvula. Después se indican el tipo eléctrico, la frecuencia, el conector y la supresión. También deben constar el régimen de servicio, el intervalo ambiental, el diferencial de presión y el requisito de pilotaje. Registre asimismo la revisión del documento. De lo contrario, mantenimiento puede instalar una bobina físicamente compatible con otro intervalo eléctrico. Su comportamiento de liberación o su homologación pueden diferir de la pieza que superó la prueba de la máquina, y su capacidad térmica puede ser insuficiente para la instalación.
¿Qué cambia con una tensión baja durante la atracción?
Festo separa la corriente de atracción de la corriente de mantenimiento. Una hoja de datos de 2024 especifica una corriente nominal de captación de 138 mA durante hasta 70 ms y después 50 mA tras la reducción; la tensión baja importa sobre todo antes de que la armadura asiente y complete ese intervalo inicial (Festo, 2024).
La atracción es exigente. En el entrehierro inicial, la fricción estática y la carga del muelle se oponen al movimiento; un elemento de acción directa también puede oponerse a la fuerza de presión. El pilotaje añade una presión diferencial mínima y el caudal de pilotaje. Una vez asentada la armadura, un entrehierro magnético menor puede permitir una corriente de mantenimiento más baja. Una energización débil puede producir zumbido o vibración. El movimiento puede retrasarse, o puede oírse un clic sin que se establezca el recorrido neumático mandado. Ese sonido demuestra que se produjo un impacto en algún punto; no confirma el recorrido completo de la corredera ni la transferencia del pilotaje. La presión de salida y el caudal requerido siguen sin demostrarse. Siga la secuencia de diagnóstico de solenoides para separar esas ramas.
Trate la conocida relación magnética de corriente al cuadrado como un modelo de cribado. Con una resistencia fría fija, el 90 % de tensión proporciona el 90 % de corriente; por tanto, el término ideal de corriente al cuadrado cae al 81 %. La realidad es más compleja. Importan el entrehierro de trabajo y la saturación del acero, mientras que el flujo de fuga o la geometría de los polos pueden modificar la curva. La carga del muelle, la fricción, la presión, la temperatura y la forma de onda del controlador añaden incertidumbres independientes. Para el método completo de fuerza y carrera, use la guía de fuerza del émbolo.
¿Por qué se reduce el margen de tensión de una bobina caliente?
NIST proporciona como coeficiente de temperatura de la resistencia del cobre recocido estándar en una condición de referencia de 20 °C (NIST, recuperado en 2026). El efecto es medible. Un aumento de 60 °C en el bobinado añade aproximadamente un 23,6 % de resistencia, reduciendo la corriente DC y el margen de atracción cuando la tensión de los terminales no cambia.
Para una bobina DC accionada por tensión, empiece por el estado eléctrico instalado:
representa la corriente a la temperatura de bobinado . La tensión medida en los terminales energizados es , y es la resistencia caliente del bobinado. Esta ecuación excluye la impedancia inductiva AC y el comportamiento PWM regulado por corriente. Si la resistencia aumenta un 23,6 % mientras la tensión de los terminales se mantiene fija, la relación ideal pasa a ser . No etiquete ese resultado como una pérdida garantizada de fuerza del 19,1 %. La posición de la armadura y la geometría del circuito magnético gobiernan la conversión de corriente en fuerza, mientras que la saturación y las fugas pueden modificarla aún más.
La temperatura superficial de la bobina no es la temperatura del bobinado. Tampoco los vatios nominales revelan la corriente de atracción en caliente. Consulte temperatura del medio y funcionamiento del solenoide para obtener un diagnóstico repetible basado en la resistencia que no pretende ser una clasificación del conjunto.
Al revisar un fallo intermitente en caliente, el resultado en banco en frío es solo una referencia inicial. La prueba decisiva aplica la tensión inferior documentada después de que el régimen de servicio y las condiciones ambientales hayan estabilizado la bobina. Una unidad puede superar la prueba en frío, calentarse gradualmente y perder después margen de corriente aunque la tensión de su fuente nunca cambie. Registre la tensión y la corriente en los terminales de la bobina con la misma base temporal que la estimación de temperatura del bobinado, la presión de entrada, la presión de salida, la señal de mando y el estado confirmado de la válvula. Esa curva alineada distingue un límite eléctrico de un problema de presión o mecánico.
Cómo localizar la pérdida de tensión en los terminales de la bobina
SMC señala una caída de aproximadamente 0,5 V en el transistor de un circuito de ahorro de energía de la serie SY y pide incluirla en la comprobación de fluctuación admisible (precauciones SY de SMC, recuperadas en 2026). En un circuito nominal de 24 V, esa caída interna consume aproximadamente un 2,1 % antes de contar las pérdidas del cable o el conector.
Use un presupuesto de tensión bajo carga:
es la tensión de la fuente durante el mando. Esas caídas abarcan la salida del PLC o controlador, los dos conductores del cable y los contactos o conectores. Añada cualquier elemento serie verificado. Una lectura directamente entre los terminales de la bobina captura el resultado combinado sin ocultarlo tras supuestos separados.
Durante el diagnóstico, capture el primer mando después del acondicionamiento en caliente o en frío correspondiente. Repítalo durante los ciclos y cuando conmuten las cargas vecinas. El ancho de banda importa. Una pantalla lenta puede promediar y borrar una breve caída durante la atracción u ocultar un pico PWM. Las pruebas de resistencia o continuidad sin tensión requieren aislamiento. Las mediciones de tensión y corriente energizadas requieren personal cualificado y el procedimiento de seguridad eléctrica del centro. El estado sin tensión merece su propia curva porque una fuga puede retrasar la liberación o mantener parcialmente energizado un operador de baja potencia. Compruebe esa rama después de retirar el mando o cuando la caída sea lenta.
¿Cómo deben tratarse las bobinas AC, DC y controladas por corriente?
La arquitectura eléctrica cambia la prueba. ASCO indica +10 %/-5 % para DC y +10 %/-15 % para AC en una familia de válvulas. El DRV110 de TI aplica en cambio una corriente de pico y después una corriente de mantenimiento menor (ASCO; Texas Instruments, recuperado en 2026). Son sistemas eléctricos diferentes, por lo que una sola regla de tensión y fuerza no puede describir los tres.
| Tipo de bobina o controlador | Qué debe comprobarse | Atajo erróneo habitual |
|---|---|---|
| Bobina DC de resistencia simple | tensión de terminal bajo carga, resistencia en caliente, corriente de atracción, corriente estable, régimen de servicio | aplicar los vatios de placa en frío a cualquier temperatura |
| Bobina AC | tensión, frecuencia, corriente de irrupción, corriente de mantenimiento, asiento de la armadura, componentes de sombra | tratarla como una carga resistiva DC |
| Controlador de pico y mantenimiento | corriente de pico mínima, duración del pico, corriente de mantenimiento, comportamiento PWM, protección contra fallos | comprobar solo la tensión media con un medidor lento |
| Válvula pilotada | todas las comprobaciones eléctricas más el diferencial de pilotaje mínimo y el estado del escape | considerar eléctrica cualquier conmutación fallida |
El hardware de supresión también cambia el circuito: un diodo o Zener puede alterar el tiempo de liberación, y los varistores o las abrazaderas electrónicas pueden cambiar la tensión en el lado del controlador. Trate las instrucciones de la válvula y del módulo de salida como un par inseparable. Las versiones AC y DC pueden compartir el cuerpo, pero requerir distintas frecuencias, conectores, supresores y códigos de sustitución. Cuando la temporización forme parte de la aceptación, use los límites de la guía del tiempo de respuesta del solenoide. Para la arquitectura eléctrica, consulte la comparación de bobinas AC y DC.
Matriz de pruebas de puesta en marcha para la tolerancia de tensión
Bürkert indica 50 ms de apertura y 30 ms de cierre para Type 5411 a 20 °C, una presión de entrada de 6 bar, una diferencia de presión de 1 bar y tensión nominal (Bürkert, recuperado en 2026). Estas condiciones convierten la temporización de catálogo en una referencia de prueba, no en una garantía para la máquina.
Manténgase dentro de los límites publicados. No haga funcionar nunca un componente fuera de su especificación solo para encontrar un umbral destructivo o provocar un fallo artificial.
| Estado de prueba | Condición eléctrica | Condición neumática y térmica | Evidencia de aceptación |
|---|---|---|---|
| Comprobación de identidad | tensión exacta de la bobina, tipo AC/DC, frecuencia, conector, controlador | código y función exactos de la válvula | las piezas instaladas coinciden con los documentos aprobados |
| Arranque en frío | límite inferior de tensión publicado | ambiente mínimo, primer mando, peor presión válida | conmutación y liberación completas sin vibración |
| Atracción en caliente | límite inferior de tensión publicado en los terminales de la bobina | régimen estabilizado, ambiente y diferencial de presión máximos válidos | la corriente y el estado neumático cumplen los límites de aceptación |
| Tensión superior | límite superior publicado | régimen y ambiente máximos | sin corriente, temperatura, ruido o fugas anómalos ni fallos de liberación |
| Evento de carga compartida | tensión mínima observada de la fuente | otras salidas y actuadores en funcionamiento | la tensión de terminal y la conmutación permanecen dentro de los límites |
| Prueba sin tensión | salida mandada a desconectada | recorrido de corriente de fuga más desfavorable y bobina caliente | la válvula se libera dentro del tiempo requerido |
| Repetición | tensión límite durante los ciclos especificados | carga real, presión de pilotaje, escape y caudal | sin conmutaciones fallidas ni deriva progresiva |
Defina dos resultados de aceptación: un límite eléctrico y un resultado neumático. Un registro que indique «la fuente se mantuvo por encima de 21,6 V» está incompleto si la válvula exacta usa otro intervalo o no se midieron los terminales de la bobina. Un clic audible también está incompleto si la presión de salida nunca confirma el recorrido mandado. Antes de abrir un conector o una línea de aire, aísle la energía eléctrica peligrosa y la presión neumática almacenada conforme al procedimiento aprobado del centro. OSHA 29 CFR 1910.147 contempla la energía inesperada durante el mantenimiento; el personal cualificado necesita un método controlado por separado para el diagnóstico en tensión (OSHA, consultada en 2026).
¿Qué debe incluir una solicitud de oferta de una válvula de solenoide crítica para la tensión?
En los ejemplos de 24 VDC citados, los límites inferiores van de 20,4 V a 22,8 V. Ese intervalo de 2,4 V muestra por qué una solicitud de oferta debe identificar el conjunto completo y la configuración del controlador, además de la revisión del documento que respalda su intervalo admisible, en lugar de pedir simplemente una «válvula de solenoide de 24 VDC».
Envíe al proveedor estas condiciones:
- función de la válvula y estado normal;
- códigos completos de la válvula, la bobina y el conector, más el estado de fallo requerido;
- mínimo y máximo de alimentación medidos en la máquina, con tipo AC/DC y frecuencia;
- número de pieza del PLC o controlador, topología de salida, corriente disponible, caída de tensión interna, agrupación de canales, comportamiento ante cortocircuito, método de protección, frecuencia PWM, nivel de corriente de pico, duración del pico, nivel de corriente de mantenimiento y fuga de diagnóstico;
- sección del conductor y longitud total del circuito;
- indicadores del conector, componentes de supresión, valores nominales de los contactos, material de los terminales y fuga esperada sin tensión;
- régimen continuo, frecuencia de mando, tiempo de energización, extremos ambientales locales, ventilación de la envolvente y fuentes de calor próximas;
- medio, intervalo de presión validado, diferencial mínimo de pilotaje, caudal requerido, restricciones de escape, controles de contaminación y orientación de montaje;
- criterios medibles de atracción, liberación, presión de salida y tiempo de respuesta;
- homologaciones aplicables y trazabilidad de sustitución.
Exija al proveedor los códigos exactos solicitados y la revisión documental aplicable. El ajuste físico no equivale a equivalencia eléctrica. Un sustituto puede alterar el intervalo de tensión o la forma de onda de corriente. El tiempo de liberación puede cambiar. También pueden cambiar la polaridad del conector, la compatibilidad de frecuencia, los límites térmicos, el comportamiento de supresión y el estado de homologación. Use la guía de compatibilidad de solenoides OEM para las comprobaciones restantes de función, presión, caudal, interfaz y estado de fallo.
Preguntas frecuentes sobre la tolerancia de tensión de las válvulas de solenoide
En los cuatro ejemplos de fabricantes citados, el límite inferior nominal de 24 VDC va de 20,4 V a 22,8 V. Estas respuestas mantienen separados los límites del modelo, la pérdida de tensión instalada y la temperatura de la bobina, y después relacionan el resultado eléctrico con la carga neumática y la prueba del estado mandado de la válvula.
¿Qué tolerancia de tensión debo especificar para una válvula de solenoide?
Especifique el intervalo publicado para el código exacto de la bobina y la válvula, y confirme después el controlador y el conector correspondientes. Mantenga todas las condiciones asociadas. El régimen de servicio y la temperatura ambiente forman parte de esa especificación, al igual que el diferencial de presión y las homologaciones. No sustituya nunca la documentación por una regla genérica de ±10 %. Los límites del proyecto deben quedar dentro del intervalo documentado y contar con criterios medibles de puesta en marcha.
¿Dónde debe medirse la tensión de una válvula de solenoide?
Mida directamente entre los terminales de la bobina energizada durante la atracción y el funcionamiento estable. Repita la medición con la peor carga compartida. Después del acondicionamiento en caliente o en frío correspondiente, capture de nuevo los mismos puntos, porque una lectura en la fuente de alimentación no puede revelar las pérdidas del transistor de salida, de los dos conductores del cable, de los terminales, del conector y de los componentes de protección en serie.
¿Puede funcionar a 20 V una válvula de solenoide de 24 VDC?
Solo cuando la documentación del fabricante exacto permite ese valor bajo las condiciones instaladas; el intervalo de SMC citado llega a 20,4 V, mientras que el ejemplo DC de ASCO comienza en 22,8 V. Veinte voltios no cumple ninguno de los dos ejemplos. La tensión nominal o el límite de otra familia de válvulas no puede aprobar la pieza instalada.
¿Por qué hace clic un solenoide, pero no deja pasar aire?
Un clic no demuestra que haya caudal. Compruebe la tensión y la corriente de la bobina bajo carga, y después mida la presión de entrada y salida mientras confirma el diferencial de pilotaje. El comportamiento del accionamiento manual, el recorrido de la corredera o del obturador, la restricción del escape y la contaminación permiten separar las ramas restantes. Algunos fallos combinan una pérdida eléctrica con una carga neumática y solo aparecen durante la producción.
¿La sobretensión siempre quema una bobina de solenoide?
No de inmediato, pero el funcionamiento por encima del límite superior publicado no está aprobado y puede aumentar la entrada eléctrica o el esfuerzo térmico según la bobina y el controlador. Confirme la tensión real en los terminales, la corriente, el régimen de servicio, la temperatura ambiente, la disipación térmica y el comportamiento de protección. Sustituya una bobina dañada solo después de documentar la causa y todas las condiciones instaladas.
Fuentes y referencias técnicas
- SMC, catálogo de válvulas de solenoide de accionamiento directo de la serie VS4, tensiones nominales y fluctuación admisible de -15 % a +10 %. Recuperado el 2026-07-22.
- SMC, precauciones específicas de producto de la serie SY, temporización del circuito de ahorro de energía, caída de tensión del transistor y notas de supresión. Recuperado el 2026-07-22.
- Festo, hoja de datos de bobinas de solenoide VACF-B-R4, diciembre de 2024, fluctuación de ±10 % más captación nominal y corriente de mantenimiento reducida. Recuperado el 2026-07-22.
- Festo, datos técnicos de la válvula de solenoide VUVG-LK10, bobina de 24 VDC y fluctuación admisible de ±10 %. Recuperado el 2026-07-22.
- Bürkert, hoja de datos Type 5411, tolerancia de tensión y condiciones indicadas para la prueba del tiempo de conmutación. Recuperado el 2026-07-22.
- Emerson ASCO, catálogo de las series 275/375, intervalos de tensión AC y DC de la familia de modelos. Recuperado el 2026-07-22.
- Texas Instruments, DRV110. Controlador de pico y mantenimiento. Recuperado el 2026-07-22.
- NIST, tablas de cables de cobre, Circular 31, coeficiente estándar de temperatura de la resistencia del cobre recocido. Recuperado el 2026-07-22.
- OSHA, 29 CFR 1910.147 Control de energías peligrosas, requisitos de control de energía durante el mantenimiento. Consultada el 2026-07-22.