最後更新:2025年11月28日

氣壓系統入門教學｜原理、配管、電磁閥與壓力調整完整解析

如果你正在學習氣壓系統、工業自動化或維修應用，本篇為完整入門指南：從基本符號、常見氣壓元件（電磁閥、氣壓缸、調壓閥等）、到電磁閥結構解析與實務迴路設計示範。

📖 目錄

1. 教學章節快速導覽
2. 氣壓迴路基本符號
3. 常見氣壓元件介紹
4. 二口二位閥作動原理
5. 電磁閥作動原理（3D 示意）
6. 電磁閥作動原理（2D 紅線圖）
7. 氣壓迴路示範一（單動）
8. 氣壓迴路示範二（雙動）
9. 氣壓迴路示範三（比例閥 / 速度控制）
10. FAQ（常見問題）
11. 總結與延伸應用

1. 氣壓迴路基本符號

在讀懂任何氣壓迴路圖之前，先熟悉常見符號能大幅提升閱讀速度。以下是必學的幾個：

• 電磁閥（Solenoid valve）：常見為 3/2、5/2、5/3 等格式（左數為通孔口數，右數為位數）。
• 氣壓缸（Cylinder）：單動（spring return）與雙動（double-acting）。
• 調壓閥 / 減壓閥（Regulator）：控制供氣壓力。
• 過濾器、油水分離器（FRL）：氣源處理模組，保護下游元件與延長壽命。
• 單向閥（Check valve）、流量控制閥（Flow control）

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2. 常見氣壓元件介紹

快速列出初學者一定會遇到的元件與功能：

• 空氣壓縮機：產生並儲存壓縮空氣（含水分、油霧需處理）。
• 儲氣槽（Receiver）：穩定供氣、降低壓縮機頻繁啟停。
• FRL（Filter-Regulator-Lubricator）：過濾、穩壓、加油。建議每個迴路都配置基本 FRL。
• 電磁閥：控制氣路切換，屬於「控制核心」。
• 氣壓缸：做直線推拉動作（單動或雙動）。
• 速度閥/流量控制閥：調整缸伸縮速度。

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3. 二口二位閥（2/2）作動原理

二口二位閥通常用於簡單的開關控制（通/斷）。結構上只含 P（進氣）與 A（出氣）或 P 與 R（排放）兩口；位數為兩個工作狀態（通、斷）。

使用場合：作為單一路徑的啟/停控制、或作為電磁閥的一級元件。

• 電磁驅動型：通電吸合、釋放回彈。
• 彈簧回位型：常用於安全或預設回歸的情境。

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4. 電磁閥作動原理

此段在影片以 3D 動態模擬展示電磁線圈、鐵芯、閥體、閥瓣間的機械互動；重點如下：

• 線圈通電：產生磁力拉動鐵芯，改變閥瓣位置，連通不同孔道。
• 斷電時：彈簧或氣壓使閥瓣回位。
• 密封與回位機構決定閥的響應速度與壽命。

建議在實體檢修時：注意線圈溫度、接線與線圈的阻抗（防止過電流），並檢查閥內是否有異物造成漏氣或卡滯。

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5. 電磁閥作動原理

2D 紅線圖（紅色流向標示）常用於教學快速顯示通氣路徑。觀察要點：

• 標出通道的 P/A/B/R，各位相對應的通道連接狀態。
• 示範 5/2 電磁閥在不同線圈通電下如何改變缸的伸縮方向。

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6. 氣壓迴路示範一 — 單動缸（單向動作）

目標：示範單動缸如何在一個 3/2 電磁閥控制下完成伸出、彈簧回縮的動作。

要點：

• 3/2 NC（常閉）電磁閥控制 P→A 的通/斷。
• 缸端未通氣時靠彈簧回位。
• 配一個單向排氣閥或消音器於排氣口，避免排氣噪音或回壓。

示意步驟：按下啟動 → 電磁閥通電 → P 通到缸 A → 缸伸出；放開 → 斷電 → P 斷開，缸由彈簧回位且氣體由排氣口排出。

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7. 氣壓迴路示範二 — 雙動缸（正反動作）

目標：使用 5/2 電磁閥控制雙動缸的伸縮。

要點：

• 5/2 電磁閥兩個工作位，分別將 P 供給 A（缸伸）或 B（缸縮），另一側排氣。
• 雙電控：可由兩個線圈控制，或由單個 5/2 以彈簧回位實現單邊復歸。
• 加上流量控制閥以調整伸縮速度。

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8. 氣壓迴路示範三 — 比例閥與速度控制

目標：展示如何使用比例閥或調速閥精細控制缸的速度與位置（非閉回路位置控制的簡易方法）。

• 在缸的進/回程加入節流閥（或雙向節流）可控制單方向速度。
• 比例閥（electro-pneumatic）可藉由電信號（0-10V / 4-20mA）精準調整壓力或流量。
• 實務建議：速度調整時同時注意負載變化，避免空跑或咬刀（或撞擊）。

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9. FAQ（常見問題）

Q1：氣壓迴路與電磁閥為什麼要同時學？

因為電磁閥是氣壓系統的控制核心，理解其結構與通氣路徑能幫助你快速判斷迴路設計、定位故障（例如不動作、漏氣或回位失靈），並提升維修效率。

Q2：入門學習氣壓需要哪些工具？

建議準備：基本的牙規、卡尺、螺絲量測工具、壓力表（帶接頭）、一組常用氣源接頭（快插）與手動氣閥以便在 bench test 使用。

Q3：如何判斷電磁閥是不是故障？（快速檢查法）

1. 先確認有無供氣（壓力表讀值）與電源電壓到達線圈端。
2. 聽是否有吸合聲；若無，測量線圈阻抗判斷線圈是否燒毀。
3. 手動操作閥（若有手動按鈕）看是否能切換閥位，若能則問題可能在電路而非閥體。
4. 拆開檢查內部是否有雜質、油污或密封墊損壞造成漏氣。

Q4：氣源處理（FRL）要多久保養一次？

視作業強度而定，一般建議：過濾器濾芯每 3-6 個月檢查或更換（高粉塵環境更頻繁），潤滑器加油視機型而定，調壓閥若常調整則視情況檢查密封與讀值穩定性。

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10. 總結與延伸應用

本篇從符號、元件、到多種典型迴路示範，目的是讓初學者能建立「讀圖—理解—實作」的能力。建議學習路徑：

1. 先熟記基本符號與 FRL 功能。
2. 以單動缸與二口二位閥開始做 bench-test（實作練習）。
3. 逐步觀察 5/2、5/3 等電磁閥的行為，並學會使用壓力表與流量閥調整系統。
4. 若要做更精確的位置控制，可再學習伺服（servo）或氣壓閉回路位置控制系統。

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