Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα AC είναι μια ηλεκτρομαγνητική συσκευή μεταγωγής ή ενεργοποίησης που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να λειτουργεί με τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος (AC). Αυτές οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες είναι, από τις περισσότερες απόψεις, φυσικά παρόμοια με τα αντίστοιχα συνεχούς ρεύματος (DC), εκτός από τις υψηλότερες τιμές ρεύματος του κύριου πηνίου και τη συμπερίληψη ενός πηνίου σκίασης. Οι υψηλότερες τιμές ρεύματος των πηνίων ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας AC είναι απαραίτητες λόγω του γεγονότος ότι, για οποιαδήποτε δεδομένη τάση, οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες AC τείνουν να λειτουργούν με υψηλότερα ρεύματα. Το πηνίο σκίασης χρησιμεύει για να αποτρέψει τη “φλυαρία” που προκαλείται από το σημείο διασταύρωσης μηδενικής τάσης στον κύκλο AC.
Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες είναι απλές ηλεκτρομαγνητικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για την παροχή κίνησης απομακρυσμένης μεταγωγής ή ενεργοποίησης για δευτερεύοντες μηχανισμούς και αποτελούνται από ένα πηνίο σύρματος που τυλίγεται γύρω από έναν μονωμένο, κοίλο πυρήνα. Ένα έμβολο με ελατήριο τοποθετείται με το ένα άκρο του κοντά στο άνοιγμα του πυρήνα και συνδέεται με τον δευτερεύοντα μηχανισμό μέσω ενός συνδέσμου στο άλλο άκρο του. Όταν το πηνίο ενεργοποιείται με κατάλληλο ηλεκτρικό ρεύμα, δημιουργείται ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο γύρω του. Αυτή η μαγνητική δύναμη έλκει το έμβολο, αναγκάζοντάς το να κινείται έξυπνα στον πυρήνα ενάντια στην τάση του ελατηρίου, ενεργοποιώντας τον δευτερεύοντα μηχανισμό στη διαδικασία. Όταν το ρεύμα κόβεται στο πηνίο, το ελατήριο τραβά το έμβολο πίσω στην ουδέτερη θέση του και επαναφέρει την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα.
Το μαγνητικό πεδίο που παρέχει τη δύναμη που απαιτείται για την παροχή της κίνησης ενεργοποίησης βρίσκεται σε φάση με το ρεύμα που εφαρμόζεται στο πηνίο. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει σε άμεση σχέση με αυτό το ρεύμα και, αν το ρεύμα μειωθεί, το ίδιο μειώνεται και η ισχύς του πεδίου και κατά συνέπεια η ισχύς της εξόδου της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Στην περίπτωση μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας DC, αυτό το φαινόμενο δεν δημιουργεί προβλήματα καθώς το ρεύμα που παρέχεται στο πηνίο είναι σταθερού μεγέθους. Το ίδιο δεν μπορεί να ειπωθεί για την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εναλλασσόμενου ρεύματος, ωστόσο, καθώς το ρεύμα εναλλάσσεται συνεχώς μεταξύ μιας θετικής τάσης αιχμής, μέσω της μηδενικής τάσης σε μια μέγιστη αρνητική τάση. Αυτός ο κύκλος συμβαίνει μεταξύ 50 και 60 φορές ανά δευτερόλεπτο στο μέσο τροφοδοτικό AC.
Όταν η τάση πλησιάζει το μηδέν της, η μαγνητική δύναμη γίνεται τόσο αδύναμη που το ελατήριο εμβόλου την τραβάει από τον πυρήνα στιγμιαία μέχρι η τάση να σκαρφαλώσει ξανά πέρα από το σημείο μηδέν προς την αντίθετη τιμή κορυφής. Αυτό αναγκάζει το έμβολο να αναπηδά συνεχώς ή να «φλυαρεί» καθώς εναλλακτικά απελευθερώνεται και εμπλέκεται ξανά. Αυτό μπορεί να προκαλέσει υπερβολική φθορά και υπερθέρμανση της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και, εάν αφεθεί να συνεχιστεί, μπορεί να προκαλέσει την τελική καταστροφή της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Για να αποφευχθεί αυτή η φλυαρία, μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα AC χρησιμοποιεί ένα πρόσθετο πηνίο γνωστό ως πηνίο σκίασης.
Αυτό το πηνίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο το οποίο είναι 90 μοίρες εκτός φάσης και ελαφρώς ασθενέστερο από αυτό του κύριου πηνίου. Αυτό το πεδίο είναι αρκετά ισχυρό ώστε να συγκρατεί το έμβολο στη θέση του καθώς το κύριο πεδίο εξασθενεί κοντά στο σημείο μηδενικού βολτ, αποτρέποντας έτσι τη φλυαρία. Αυτό σημαίνει ότι μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εναλλασσόμενου ρεύματος κατάλληλης βαθμολογίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε παροχή DC, αλλά όχι το αντίστροφο. Θα πρέπει να δίνεται προσοχή, ωστόσο, κατά την εναλλαγή ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων AC και DC, καθώς το πηνίο σε ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εναλλασσόμενου ρεύματος έχει γενικά υψηλότερο ρεύμα από ένα πηνίο συνεχούς ρεύματος παρόμοιας τάσης για να χειρίζεται τα συνήθως υψηλότερα ρεύματα AC.