在电磁开关阀和电比例阀中，阀芯受到电磁力推动。螺纹插装阀是通过两个部件实现电到力的转换：电磁线圈和衔铁套筒组件。
图1-61 压力平衡槽对横向力的影响（IFAS）
电磁线圈在通入电流时产生磁场。衔铁套筒组件在磁场中产生推力（或拉力），通过推杆（拉杆）作用于阀芯。
1.电磁线圈
导线在通电时周围会形成环形磁场（见图1-62a）。如果将导线缠绕成线圈，则磁场会迭加在一起（见图1-62b）。
线圈产生的磁场强度H，取决于通过导线的电流强度I、线圈圈数N和线圈长度l：
H=NI/l
放在磁场中的材料的磁感应强度B，也被称为磁通量密度或磁通密度，取决于磁场强度和该材料的磁导率。
图1-62 电流产生磁场
a）直导线的电磁场 b）线圈的电磁场
非导磁材料，如空气、铜、铅、铋、铝、铬、锰、某些不锈钢等，其磁导率与真空磁导率相近。
铁磁材料，如纯铁、硅钢、坡莫合金（铁镍合金）、碳钢、钨钢、铝镍钴合金等，其磁导率大大高于真空磁导率。
铁磁材料中，磁场强度和磁感应强度之间的关系不仅不是线性的，而且也不是一一对应的，因为材料在被磁化和去磁时有磁滞现象（见图1-63）。这就导致了电磁力和通过线圈的电流之间有滞回。这个滞回，对电磁开关阀影响不大，但对电比例阀的特性有很大的影响。
通过适当频率的颤振信号可以在一定程度上减小滞回，详见第10章。图1-64所示为对一电比例型溢流阀的输入电流加以不同频率的颤振信号的对比。从中可以看出，对这个阀而言，150Hz的颤振信号效果较好。
图1-63 起始磁化曲线和磁滞回线
磁阻与电阻类似，与磁路的长度成正比，与物质的磁导率及磁路的截面面积成反比。电流总是沿着电阻最小的路径前进；磁通量也总是比较集中于磁阻最小的路径，形成一个闭合回路。空气和真空的磁阻较大。而铁磁材料，如纯铁，则磁阻较低。所以，在所有的电磁线圈外部，在浇铸的塑料保护层之内或之外，都用铁磁材料套来导磁（图1-65）。在内部，则通过衔铁套筒组件中的材料来导磁。
图1-64 一个电比例溢流阀在不同颤振信号时的电压压力特性（SUN）
a）无颤振信号 b）颤振信号150Hz c）颤振信号300Hz
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图1-65 线圈外的导磁套
a）在塑料保护层之内 b）在塑料保护层之外
2.衔铁套筒组件
衔铁套筒组件主要由套筒、衔铁和推杆组成（见图1-66）。
图1-66 衔铁套筒组件结构示意图
1—推杆 2—极靴 3—套筒 4—限位片 5—隔磁环 6—衔铁 7—极靴
其中，极靴、套筒、衔铁都是用铁磁材料制造的。隔磁环是用非导磁材料（如铜或某些不锈钢）制造的，从而强迫磁力线通过气隙S，产生轴向磁吸引力（见图1-67）。
图1-67 开关型的磁力线示意图
衔铁套筒组件有两种类型：开关型和比例型。
开关型用于电磁换向阀。其隔磁环强迫磁力线全部轴向地通过工作气隙S，在轴向产生最大吸力。随着衔铁向左移动，工作气隙S减小，局部磁阻成正比地减小，而磁力就呈反比，双曲线地增长（见图1-68a）。在接近闭合时，磁力达到最大。
图1-68 在不同电流时，磁力F随工作气隙S的变化（IFAS）
a）开关型 b）比例型
s—衔铁行程 F—电磁力 I—电流强度
比例型用于电比例阀。由于其隔磁环形状与开关型的不同，因此磁力相对工作气隙有一段平台区。在此区内，磁力几乎不随工作气隙，也即不随衔铁行程而变化（见图1-68b），详见第10章。但是，一般而言，电磁力还是一个与阀芯位置有关的力。
图1-68所示的测试是在静态条件下进行的。在衔铁运动时，在电磁线圈中引起反向电动势，通过线圈的电流减小。因此，衔铁实际作用给阀芯的力还要小一些（见图1-69）。
图1-69 在静态和动态时的电磁力（IFAS）
s—衔铁行程 F—电磁力 A—静态 B—动态
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