Analiza i porównanie trybu napędu zaworu motylkowego elektrycznego

Analiza i porównanie trybu napędu zaworu motylkowego elektrycznego

W dziedzinie ochrony środowiska, gospodarki wodnej, petrochemii, metalurgii, produkcji papieru, energetyki, lotnictwa, przemysłu rurociągowego, urządzeń przemysłowych, przetwórstwa przemysłowego i innych dziedzin konieczne jest stosowanie dużej liczby zaworów do kontroli przepływu płynów. Jako urządzenie napędowe zaworu, które otwiera, zamyka lub częściowo przełącza, zwykle nazywane jest napędem zaworu lub napędem zaworu. Napęd jako urządzenie sterujące zaworem, jego niezawodność, sterowalność i funkcjonalność, zalety i wady, będą miały bezpośredni wpływ na sukces lub porażkę regulacji, kontroli wyników oraz bezpieczeństwo urządzeń, a także ograniczenia na ogólnym poziomie automatyzacji do poprawy.

Tradycyjne aktuatory dzielą się na trzy rodzaje: elektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne, oraz pochodne napędu gazowo-ciekłego, elektrohydraulicznego. Każdy rodzaj napędu ma swoje zalety i wady, w tym artykule krótko wyjaśniono zalety i wady napędów elektrycznego, pneumatycznego i hydraulicznego, aby ułatwić szybkie zrozumienie.

elektryczny napędownik

Aktuator elektryczny, jak sugeruje nazwa, jest zasilany prądem elektrycznym, wykorzystuje napęd silnika jednofazowego lub trójfazowego z przekładnią zębatą lub ślimakową do generowania ruchu liniowego lub obrotowego. Aktuator elektryczny może generować stosunkowo stałą siłę napędową, wykazuje silną odporność na odchylenia, dokładność sterowania jest wyższa niż w przypadku aktuatora pneumatycznego, bez konieczności korzystania z innych systemów pomocniczych może być automatycznie utrzymywany. Aktuator elektryczny cechuje się prostą obsługą, łatwą realizacją sterowania na długie dystanse i innymi cechami, ale jego konstrukcja jest złożona, łatwo ulega awariom, często występuje niska dokładność pozycjonowania, nadmiernie otwarte i przeciążone, spalone silniki, zużyte skrzynie biegów, itp., koszty konserwacji są bardzo duże. Zbyt częste regulacje spowodują przegrzanie silnika, a przekładnie łatwo się zużywają. Ponadto, aktuator elektryczny działa wolno, trudno jest osiągnąć dużą siłę napędową, a występują problemy z realizacją nadmiernego zabezpieczenia i złej pozycji.

Analiza i porównanie kilku rodzajów napędów zaworów

Drugi: napęd pneumatyczny

Jako napęd pneumatyczny, napęd sprężonego powietrza ma prostą konstrukcję, jest bardziej wygodny w konserwacji, ale ma duży objętość, wymaga źródła gazu i urządzeń do oczyszczania powietrza; napęd pneumatyczny i regulator są jednością, jego napęd ma typ cienkowarstwowy, tłokowy, widełkowy i zębatkowy. Przyjęcie gazu jako medium napędowego ma zaletę wysokiego bezpieczeństwa i niskich wymagań dotyczących środowiska użytkowania. Jednakże ze względu na sprężalność gazu, stosunkowo niska sztywność odpowiedzi napędu pneumatycznego jest wolna, słaba rozdzielczość, niska dokładność sterowania, słaba odporność na odchylenia, stosowana w przypadku dużych sił dynamicznych lub tarcia, jest bardzo łatwo powodować niepożądane wibracje urządzenia. I jego stosunek energii do masy jest słaby, niska gęstość mocy, duża siła napędowa napędu pneumatycznego jest niezwykle złożona, obszerna i droga.

Trzy: napęd hydrauliczny

Jako zwykły napęd hydrauliczny na wysokociśnieniowe oleje jako siłę napędową, ma dużą nośność, wysoką dokładność regulacji, ale wymaga wyposażenia w ogromny niezależny sprzęt do dostarczania oleju, co wiąże się z dość dużym obciążeniem konserwacyjnym. Struktura napędu hydraulicznego obejmuje strukturę łopatkową, typ zębatki i koła oraz napęd spiralny. Każdy z nich ma swoje zalety i wady. Struktura łopatkowa ma małą nośność, wyciek oleju; typ zębatki i koła ma dużą nośność, prostą strukturę, dużą objętość, a napęd spiralny zapewnia precyzję pozycjonowania, ale jest trudny w obróbce. Poniższy rysunek przedstawia napęd zębatkowy zamontowany na zaworze. Istniejące napędy hydrauliczne zwykle wymagają użycia stacji hydraulicznej, co prowadzi do dużych rozmiarów, długich rurociągów hydraulicznych, strat w przepływie i utrudnia konserwację.

Cztery: aktuator elektrohydrauliczny

Elektrohydrauliczny aktuator to aktuator hydrauliczny pochodzący z urządzenia zasilającego, zbiór technologii hydraulicznych, sterowania, elektromechanicznych, komputerowych, komunikacyjnych i innych, umożliwiający szybkie, stabilne pozycjonowanie kontrolowanego obiektu dla precyzyjnej kontroli, stosowany w różnych napędach zaworów, sterowaniu. Elektrohydrauliczny aktuator integruje moduł zasilania hydraulicznego i moduł sterowania. Elektrohydrauliczny aktuator łączy w sobie prostotę działania elektrycznego, szybkość zasilania hydraulicznego, niezawodność elektrycznej płyty sterowania, szybką reakcję, wysoką precyzję sterowania, wysoką moc wyjściową, zwartą strukturę i inne zalety; jednocześnie elektrohydrauliczny aktuator pokonuje problemy związane z niską precyzją sterowania aktuatorem pneumatycznym, słabą sterownością aktuatora elektrycznego i innymi kwestiami. Elektrohydrauliczny aktuator można w przybliżeniu podzielić na dwa rodzaje: jeden jest sterowany zaworem serwomechanicznym, czyli tradycyjny aktuator elektrohydrauliczny, otwarty system hydrauliczny, poprzez sterowanie zaworem serwomechanicznym reguluje się kierunek przepływu oleju hydraulicznego i jego wielkość, aby osiągnąć regulację kontrolowanego obiektu; drugi jest sterowany silnikiem, zamknięty system hydrauliczny, poprzez regulację silników krokowych lub serwomotorów kierunku i prędkości obrotowej kontroluje się kierunek i przepływ oleju ciśnieniowego pompy dwukierunkowej. Precyzyjna regulacja kontrolowanego obiektu.

Nowa struktura elektrohydraulicznego siłownika jest prosta, zwarta, mały rozmiar, gładką transmisję, może uzyskać duży moment obrotowy, wygodną regulację prędkości, łatwą kontrolę, łatwe zapobieganie przeciążeniom i inne zalety, jest ogólnie niedroga, łatwa w utrzymaniu, nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań.

Analiza i porównanie kilku rodzajów skrzynki sterującej napędem zaworu zintegrowanego z hydrauliczną jednostką mikromocową i płytą sterującą, sprawiającą, że cały napęd staje się inteligentny i zminiaturyzowany. Elektrohydrauliczny napęd jest ważnym elementem sterowania w przemyśle automatyzacji, umożliwia regulację ciśnienia, przepływu, temperatury zaworu itp., szeroko stosowany w przemyśle chemicznym, naftowym, metalurgicznym, energetycznym, węglowym i innych systemach sterowania procesami przemysłowymi. Rozwój elektrohydraulicznego napędu zmierza w kierunku małych, lekkich, energooszczędnych, o wysokiej niezawodności.