比例电磁阀的种类很多，但其组成部分和主要作用元件的原理基本相同。
1）电液比例控制阀的组成
与电液伺服阀类似，电液比例阀通常也是由电气-机械转换器、液压放大器（先导级阀和功率级主阀）和反馈机构3个部分组成，如图5.46所示。若是单级阀，则无先导级阀。
图5.46 电液比例控制阀的组成
2）比例电磁铁
比例电磁铁作为电液比例控制元件的电气-机械转换器件，其功能是将比例控制放大器输给的电流信号转换成力或位移。比例电磁铁推力大、结构简单，对油质要求不高，维护方便，成本低廉，衔铁腔可做成耐高压结构，是电液比例控制技术中应用最广泛的电气-机械转换器。比例电磁铁的特性及工作可靠性，对电液比例控制系统和元件具有十分重要的影响，是电液比例控制技术关键部件之一。
（1）比例电磁铁应满足的要求
①具有水平吸力特性，即输出的机械力与电信号大小成比例，与衔铁位移无关，能把电气信号按比例地、连续地转换成机械力输出给液压阀。
②有足够的输出力和行程，结构紧凑，体积小。
③线性好，死区小，灵敏度高。
④动态性能好，响应速度快。
⑤比例阀在长期工作中，其温升不得超过要求。在允许温升下能稳定工作。
⑥能承受液压系统的高压，抗干扰性好。
对以上这些要求，很多情况下难以同时得到满足，这时应根据具体应用场合加以考虑。对某些应用场合，可能输出的有效作用力及行程最为重要。(www.xing528.com)
（2）比例电磁铁的分类
比例电磁铁的分类根据使用情况和调节参数的不同，可分为力控制型、行程控制型和位置调节型3种基本应用类型。
力控制型比例电磁铁直接输出力，它的工作行程较短，一般用在比例阀的先导控制级上，在工作区内，具有水平的位移-力特性，即其输出力只与输入电流成比例，而与位移无关。
行程控制型的比例电磁铁是由力控制型比例电磁铁和负载弹簧共同工作而形成的。力控制型电磁铁的输出力，通过弹簧转换成为输出位移，即行程控制型比例电磁铁实现了电流-力-位移的线性转换。这种类型的比例电磁铁，输出量是与电流成比例的位移，其工作行程较大，多用在直接控制型的比例阀上。行程控制型比例电磁铁与力控制型比例电电磁铁结构完全相通，只有使用条件的区别。因此，它们的控制特性曲线是一致的，都具有水平的位移-力特性和线性的电流-力特性。
上述比例电磁铁的衔铁位置如果通过位移传感器检测，构成位置电反馈闭环，就形成了位置调节型比例电磁铁。位置调节型比例电磁铁的衔铁位置由其推动的阀芯位置，通过一闭环调节回路进行调节。只要电磁铁运行在允许的工作区域内，其衔铁就保持与输入电信号相对应位置不变，而与所受反力无关，即它的负载刚度很大。这类位置调节型比例电磁铁多用于控制精度要求较高的直接控制式比例阀上。在结构上，除了衔铁的一端接上位移传感器（位移传感器的动杆与衔铁固接）外，其余与力控制型，行程控制型比例电磁铁是相同的。
3）比例电磁铁的结构和特性曲线
虽然目前国内外市场中比例电磁铁的品种繁多，但其基本的结构和原理大体相同。如图5.47所示为一典型的耐高压比例电磁铁的基本结构。
图5.47 比例电磁铁的结构
1—推杆；2—工作气隙；3—线圈；4—排工作气隙；5—调零螺钉；7—衔铁；8—轴承环；9—隔磁环；10—导向套；11—壳体；12—隔磁片；13—轭铁
由图5.47可知，典型的耐高压比例电磁铁主要由导套、衔铁、外壳、极靴、线圈及推杆等组成。导套前后两段为导磁材料，中间则用一段非导磁材料（隔磁环）焊接。导套具有足够的耐压强度（约可承受35 MPa的静压力）。导套前段和极靴组合，形成带锥型端部的盆形极靴，其相对尺寸决定了比例电磁铁稳态特性曲线的形状。导套和壳体之间配置同心螺线管式控制线圈。衔铁的前端装有推杆，用以输出力或位移；后端装有弹簧和调节螺钉组成的调零机构，可在一定范围内对比例电磁铁特性曲线进行调整。
比例电磁铁一般为湿式直流控制，与普通直流电磁铁相比，由于结构上的特殊设计，使之形成特殊的磁路，从而使它获得基本的吸力特性，即水平的位移-力特性，与普通直流电磁铁的吸力特性有着本质区别。这是因为普通电磁换向阀所用电磁铁只要求有吸合和断开两个位置，并且为了增加电磁吸引力，磁路中几乎没有气隙，而比例电磁铁根据电磁原理，在结构上进行特殊设计，使之形成特殊的磁路（这种磁路在衔铁的工作位置上磁路中必须保证一定的气隙），以获得基本的吸力特性，即水平的位移-力特性，能使其产生的机械量（力或力矩和位移）与衔铁的位移无关，而与输入电信号（电流）的大小成比例。这个水平力再连续地控制液压阀阀芯的位置，进而实现连续地控制液压系统的压力、方向和流量。由于比例电磁铁可在不同的电流下得到不同的力（或行程），因此，可无级地改变压力、流量。比例电磁铁的位移-力特性曲线如图5.48所示。
图5.48 位移-力特性曲线
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