1. 电磁执行器类型识别与选型边界判断
选型边界判断的核心逻辑
电磁执行器的选型不是从“哪个型号推力大”开始，而是从约束条件反推可行类型。给定负载力、行程、响应时间和安装空间四项约束后，先判断哪些类型在物理原理上就无法满足，再对剩余类型做量化比较。四类执行器的本质差异在于力-行程特性、响应带宽和控制方式。
四类执行器的量化边界
上图中每类执行器的“边界”行给出了排除条件。实际选型时，按以下顺序逐项检查，一旦某类执行器被硬约束排除，就不再进入后续比较。
| 约束维度 | 电磁铁 | 比例电磁铁 | 音圈执行器 | 电磁阀 |
|---|---|---|---|---|
| 典型行程 | < 10 mm | 2 ~ 8 mm | 5 ~ 50 mm | 阀芯固定位移 |
| 响应时间 | 1 ~ 10 ms | 10 ~ 50 ms | < 5 ms | 10 ~ 100 ms |
| 力-行程特性 | 陡降，气隙敏感 | 平坦段，力恒定 | 线性，力∝电流 | 开关切换 |
| 连续力控 | 不可 | 可（电流比例） | 可（线性） | 不可 |
| 典型力范围 | 5 ~ 200 N | 10 ~ 100 N | 0.5 ~ 50 N | 取决于流体压力 |
| 安装体积 | 小 | 中 | 中偏大（含磁路） | 中（含阀体） |
选型判断示例
假设给定约束：负载力 30 N、行程 15 mm、响应时间 8 ms、安装空间 60×60×80 mm、需要连续力控。
- 行程 15 mm > 10 mm → 排除电磁铁（行程不足）。
- 响应 8 ms < 10 ms → 比例电磁铁典型响应 10~50 ms，排除。
- 负载 30 N < 50 N → 音圈执行器力范围 0.5~50 N，保留。
- 需要连续力控 → 电磁阀只能通断/换向，排除。
- 剩余唯一可行类型：音圈执行器。需进一步校核安装空间是否容纳磁路和行程。
判断优先级建议：行程和响应时间通常是硬约束（物理原理决定），优先排除；负载力和控制方式次之；安装空间和成本最后用于在剩余类型中做权衡。若行程和响应同时卡在边界值附近，需要回到具体型号的实测曲线确认，不能仅凭典型值判断。
常见误判：把“电磁铁”和“比例电磁铁”混为一谈。两者磁路结构不同：比例电磁铁有极靴和隔磁环，能在工作行程内保持力平坦；普通电磁铁力随气隙增大急剧下降。若负载需要在行程中段保持恒定力，普通电磁铁即使行程满足也会因力衰减而失效。