اکچویتور برقی‌ها و موقعیت‌دهنده‌های شیر کنترل

شیرهای کنترل برای کار کردن به اکچویتور برقی نیاز دارند. این آموزش به طور مختصر تفاوت های بین اکچویتور برقی های الکتریکی و پنوماتیکی، رابطه بین اصطلاحات عمل مستقیم و عملکرد معکوس، و چگونگی تأثیر این امر بر تأثیر کنترل شیر را مورد بحث قرار می دهد. اهمیت پوزیشنرها با توجه به کاری که انجام می دهند و اینکه چرا برای بسیاری از برنامه ها مورد نیاز هستند مورد بحث قرار می گیرد.

        عملگرها

در بلوک 5، «نظریه کنترل‌ها»، یک قیاس برای توصیف کنترل فرآیند ساده استفاده شد:

• عضله بازو و دست (اکچویتور برقی) دریچه - (دستگاه کنترل شده) را چرخانده اند.

یک شکل از دستگاه کنترل، شیر کنترل، اکنون پوشش داده شده است. اکچویتور برقی حوزه منطقی بعدی مورد علاقه است.

عملکرد یک شیر کنترلی شامل قرار دادن قسمت متحرک آن (شاخه، توپ یا پره) نسبت به محل ثابت شیر ​​است. هدف اکچویتور برقی سوپاپ، قرار دادن دقیق پلاگین سوپاپ در موقعیتی است که توسط سیگنال کنترل دیکته شده است.

اکچویتور برقی سیگنالی را از سیستم کنترل می‌پذیرد و در پاسخ، شیر را به حالت کاملاً باز یا کاملاً بسته، یا موقعیت بازتر یا بسته‌تر (بسته به روشن/خاموش یا پیوسته بودن» حرکت می‌دهد. عمل کنترل استفاده می شود).

راه های مختلفی برای ارائه این فعال سازی وجود دارد. این ماژول بر دو مورد اصلی تمرکز خواهد کرد:

پنوماتیک.

برقی.

دیگر اکچویتور برقی های مهم شامل انواع هیدرولیک و عمل مستقیم است. اینها در بلوک 7، «تجهیزات کنترلی: کنترل‌های خود کنشگر» مورد بحث قرار گرفته‌اند.

اکچویتور برقی های پنوماتیک - عملکرد و گزینه ها

عملگرهای پنوماتیکی معمولاً برای فعال کردن شیرهای کنترل استفاده می شوند و به دو شکل اصلی موجود هستند. اکچویتور برقی های پیستونی (شکل 6.6.1) و اکچویتور برقی های دیافراگمی (شکل 6.6.2)

اکچویتور برقی های پیستونی

عملگرهای پیستونی معمولاً در مواردی استفاده می‌شوند که حرکت اکچویتور برقی دیافراگم خیلی کوتاه باشد یا نیروی رانش خیلی کوچک باشد. هوای فشرده به یک پیستون جامد که درون یک سیلندر جامد قرار دارد اعمال می شود. اکچویتور برقی‌های پیستونی می‌توانند تک یا دو اثره باشند، می‌توانند فشار ورودی بالاتری را تحمل کنند و می‌توانند حجم سیلندر کوچک‌تری را ارائه دهند که می‌تواند با سرعت بالا عمل کند.

اکچویتور برقی دیافراگم

اکچویتور برقی های دیافراگم هوای فشرده ای دارند که روی غشای انعطاف پذیری به نام دیافراگم اعمال می شود. شکل 6.6.2 یک دیافراگم غلتشی را نشان می دهد که در آن ناحیه موثر دیافراگم تقریباً در سراسر حرکت اکچویتور برقی ثابت است. این نوع اکچویتور برقی‌ها تک‌اثر هستند، زیرا هوا فقط به یک طرف دیافراگم وارد می‌شود و می‌توانند مستقیماً عمل کنند (فنر به جمع شدن) و یا معکوس (فارش به امتداد).

بازیگری معکوس (از بهار تا تمدید)

نیروی عملیاتی از فشار هوای فشرده به دست می آید که به دیافراگم انعطاف پذیر اعمال می شود. اکچویتور برقی به گونه ای طراحی شده است که نیروی حاصل از فشار هوا، ضرب در مساحت دیافراگم، بر نیروی وارد شده (در جهت مخالف) توسط فنر(ها) غلبه کند.

دیافراگم (شکل 6.6.2) به سمت بالا رانده می شود، دوک را به سمت بالا می کشد، و اگر دوک به یک شیر مستقیم متصل شود، دوشاخه باز می شود. اکچویتور برقی به گونه ای طراحی شده است که با تغییر خاص فشار هوا، اسپیندل به اندازه کافی حرکت می کند تا شیر را در طول حرکت کامل خود از حالت کاملا بسته به کاملا باز حرکت دهد.

با کاهش فشار هوا، فنر(ها) دوک را در جهت مخالف حرکت می دهد. محدوده فشار هوا برابر است با درجه فنر اکچویتور برقی اعلام شده، به عنوان مثال 0.2 - 1 bar.

با دریچه بزرگتر و/یا فشار دیفرانسیل بالاتر برای کار کردن، نیروی بیشتری برای به دست آوردن حرکت کامل سوپاپ مورد نیاز است.

برای ایجاد نیروی بیشتر، به یک ناحیه دیافراگمی بزرگتر یا محدوده فنر بالاتر نیاز است. به همین دلیل است که سازندگان کنترل‌کننده‌ها طیف وسیعی از اکچویتور برقی‌های پنوماتیکی را برای مطابقت با طیفی از دریچه‌ها ارائه می‌کنند - شامل افزایش مناطق دیافراگم و انتخاب محدوده‌های فنر برای ایجاد نیروهای مختلف.

نمودارهای شکل 6.6.3 اجزای یک اکچویتور برقی پنوماتیکی پایه و جهت حرکت دوک را با افزایش فشار هوا نشان می دهد.

عملگر مستقیم (فنر تا جمع شدن)

عملگر مستقیم با فنر زیر دیافراگم طراحی شده است که هوا را به فضای بالای دیافراگم می رساند. نتیجه، با افزایش فشار هوا، حرکت دوک در جهت مخالف عملگر معکوس است.

تاثیر این حرکت بر روی باز شدن شیر بستگی به طراحی و نوع شیر مورد استفاده دارد و در شکل 6.6.3 نشان داده شده است.

با این حال، یک جایگزین وجود دارد که در شکل 6.6.4 نشان داده شده است. یک اکچویتور برقی پنوماتیکی با عملکرد مستقیم به یک دریچه کنترل با یک پلاگین عمل معکوس (که گاهی اوقات "پریز آویزان" نامیده می شود) جفت می شود.

انتخاب بین کنترل پنوماتیک عمل مستقیم و عملکرد معکوس به این بستگی دارد که در صورت خرابی منبع هوای فشرده، شیر باید به چه موقعیتی برگردد. آیا شیر باید بسته شود یا کاملا باز باشد؟ این انتخاب به ماهیت کاربرد و الزامات ایمنی بستگی دارد. بسته شدن دریچه های بخار در صورت خرابی هوا و باز شدن دریچه های خنک کننده در هنگام خرابی هوا منطقی است. ترکیب اکچویتور برقی و نوع شیر باید در نظر گرفته شود.

شکل 6.6.5 و شکل 6.6.6 اثر خالص ترکیب های مختلف را نشان می دهد.

تاثیر فشار دیفرانسیل بر بالابر سوپاپ

هوای وارد شده به محفظه دیافراگم سیگنال کنترلی از کنترل کننده پنوماتیک است. پرکاربردترین فشار هوا سیگنال 0.2 بار تا 1 بار است. یک اکچویتور برقی با عملکرد معکوس (فنر به امتداد) با فنر (های) استاندارد 0.2 تا 1.0 بار، که بر روی یک شیر عمل مستقیم نصب شده است (شکل 6.6.7) را در نظر بگیرید.

هنگامی که مجموعه سوپاپ و اکچویتور برقی کالیبره می شود (یا "میزبانی")، به گونه ای تنظیم می شود که فشار هوای 0.2 بار شروع به غلبه بر مقاومت فنرها می کند و پلاگین سوپاپ را از نشیمنگاه خود دور می کند.

با افزایش فشار هوا، پلاگ سوپاپ به تدریج از محل خود دورتر می شود تا اینکه در نهایت در فشار هوا 1 بار، دریچه 100% باز می شود. این به صورت گرافیکی در شکل 6.6.7 نشان داده شده است.

اکنون این مجموعه را در یک خط لوله در یک برنامه کاهش فشار نصب شده با 10 بار گرم در سمت بالادست و کنترل فشار پایین دست تا 4 بار گرم در نظر بگیرید.

فشار دیفرانسیل در سراسر شیر 10 - 4 = 6 bar است. این فشار در قسمت زیرین پلاگین سوپاپ عمل می کند و نیرویی را ایجاد می کند که تمایل دارد دریچه را باز کند. این نیرو علاوه بر نیرویی است که توسط فشار هوا در اکچویتور برقی ایجاد می شود.

بنابراین، اگر اکچویتور برقی با فشار 0.6 بار (در نیمه راه بین 0.2 تا 1 بار) تامین شود، به عنوان مثال، به جای این که سوپاپ موقعیت 50٪ باز مورد انتظار را بگیرد، به دلیل نیروی اضافی ارائه شده، باز شدن واقعی بیشتر خواهد بود. توسط فشار دیفرانسیل

همچنین این نیروی اضافی به این معنی است که شیر در 0.2 بار بسته نمی شود. برای بستن شیر در این مثال، سیگنال کنترل باید تقریباً به 0.1 بار کاهش یابد.

وضعیت در مورد شیر بخار که دما را در یک مبدل حرارتی کنترل می کند کمی متفاوت است، زیرا فشار دیفرانسیل در سراسر شیر بین:

حداقل، زمانی که فرآیند نیاز به حداکثر گرما دارد، و شیر کنترل 100٪ باز است.

حداکثر، زمانی که فرآیند به درجه حرارت رسیده و شیر کنترل بسته است.

فشار بخار در مبدل حرارتی با افزایش بار حرارتی افزایش می یابد. این را می توان در ماژول 6.5، مثال 6.5.3 و جدول 6.5.7 مشاهده کرد.

اگر فشار بالادست شیر ​​کنترل ثابت بماند، با افزایش فشار بخار در مبدل حرارتی، فشار دیفرانسیل در سراسر شیر باید کاهش یابد.

شکل 6.6.8 وضعیت هوای اعمال شده به یک اکچویتور برقی مستقیم را نشان می دهد. در این حالت، نیروی وارد شده به پلاگ سوپاپ که توسط فشار دیفرانسیل ایجاد می شود، بر خلاف فشار هوا عمل می کند. اثر این است که اگر اکچویتور برقی با هوای 0.6 بار تامین شود، به‌عنوان مثال، به‌جای اینکه سوپاپ در موقعیت باز بودن 50% مورد انتظار قرار گیرد، درصد باز شدن بیشتر خواهد بود زیرا نیروی اضافی که توسط فشار دیفرانسیل ایجاد می‌شود. در این حالت، سیگنال کنترل باید تقریباً به 1.1 افزایش یابد. نوار برای بستن کامل دریچه

ممکن است بتوان سوپاپ و اکچویتور برقی را مجددا کالیبره کرد تا نیروهای ایجاد شده توسط فشار دیفرانسیل در نظر گرفته شود، یا شاید بتوان با استفاده از فنرها، فشار هوا و ترکیبات مختلف اکچویتور برقی. این رویکرد می تواند یک راه حل اقتصادی در شیرهای کوچک، با فشارهای دیفرانسیل پایین و در جاهایی که نیازی به کنترل دقیق نیست، ارائه دهد. با این حال، موارد عملی عبارتند از:

دریچه های بزرگتر مناطق بیشتری برای اعمال فشار دیفرانسیل دارند، در نتیجه نیروهای ایجاد شده را افزایش می دهند و تأثیر فزاینده ای بر موقعیت دریچه دارند.

فشارهای دیفرانسیل بالاتر به این معنی است که نیروهای بالاتری تولید می شود.

سوپاپ ها و اکچویتور برقی ها اصطکاک ایجاد می کنند و باعث هیسترزیس می شوند. شیرهای کوچکتر احتمالاً اصطکاک بیشتری نسبت به کل نیروهای درگیر دارند.

راه حل این است که یک پوزیشنر را به مجموعه شیر/اکچویتور برقی نصب کنید. (اطلاعات بیشتر در مورد پوزیشنرها در ادامه این ماژول داده می شود).

نکته: برای سادگی، مثال‌های بالا فرض می‌کنند که از موقعیت‌گیر استفاده نمی‌شود و هیسترزیس صفر است.

فرمول های مورد استفاده برای تعیین نیروی رانش موجود برای نگه داشتن شیر روی صندلی آن برای ترکیبات مختلف سوپاپ و اکچویتور برقی در شکل 6.6.9 نشان داده شده است.

جایی که:

الف = ناحیه موثر دیافراگم

Pmax = حداکثر فشار به اکچویتور برقی (معمولاً 1.2 بار)

Smax = حداکثر تنظیم نیمکت فنر

Pmin = حداقل فشار به اکچویتور برقی (معمولا 0 بار)

Smin = حداقل تنظیم نیمکت فنر

تراست موجود برای بستن شیر باید سه عملکرد را ارائه دهد:

برای غلبه بر فشار تفاضلی سیال در موقعیت بسته.

برای غلبه بر اصطکاک در شیر و اکچویتور برقی، در درجه اول در مهر و موم دریچه و ساقه اکچویتور برقی.

برای ایجاد بار آب بندی بین پلاگین سوپاپ و نشیمنگاه سوپاپ برای اطمینان از درجه سفتی مورد نیاز.

سازندگان شیر کنترل معمولاً جزئیات کامل حداکثر فشارهای تفاضلی را ارائه می دهند که ترکیبات مختلف سوپاپ و اکچویتور برقی / فنر آنها در برابر آنها عمل می کند. جدول در شکل 6.6.10 نمونه ای از این داده ها است.

توجه: هنگام استفاده از پوزیشنر، لازم است به ادبیات سازنده برای حداقل و حداکثر فشار هوا مراجعه شود.

جایگاه داران

برای بسیاری از کاربردها، فشار 0.2 تا 1 بار در محفظه دیافراگم ممکن است برای مقابله با اصطکاک و فشارهای دیفرانسیل بالا کافی نباشد. می توان از فشار کنترلی بالاتر و فنرهای قوی تر استفاده کرد، اما راه حل عملی استفاده از پوزیشنر است.

این یک آیتم اضافی است (شکل 6.6.11 را ببینید)، که معمولاً روی یوغ یا ستون های اکچویتور برقی نصب می شود، و به منظور نظارت بر موقعیت سوپاپ، توسط یک بازوی بازخورد به دوک اکچویتور برقی متصل می شود. به منبع هوای با فشار بالاتر خود نیاز دارد که از آن برای قرار دادن دریچه استفاده می کند.

یک موقعیت دهنده سوپاپ، سیگنال ورودی و موقعیت سوپاپ را به هم مرتبط می کند و هر فشار خروجی را برای ارضای این رابطه، با توجه به الزامات شیر، و در محدوده حداکثر فشار عرضه، به اکچویتور برقی ارائه می دهد.

هنگامی که یک پوزیشنر بر روی یک سوپاپ هوا به باز و چیدمان اکچویتور برقی نصب می شود، ممکن است محدوده فنر برای افزایش نیروی بسته شدن افزایش یابد و از این رو حداکثر فشار دیفرانسیل که یک سوپاپ خاص می تواند تحمل کند افزایش یابد. فشار هوا نیز در صورت نیاز تنظیم می شود تا بر اصطکاک غلبه کند و در نتیجه اثرات هیسترزیس را کاهش دهد.

مثال: گرفتن یک اکچویتور برقی سری PN5400 که به یک شیر DN50 نصب شده است (جدول شکل 6.6.10 را ببینید).

با محدوده فنر استاندارد 0.2 تا 1.0 بار (PN5420)، حداکثر فشار دیفرانسیل مجاز 3.0 بار است.

با مجموعه فنر 1.0 تا 2.0 بار (PN5426)، حداکثر فشار دیفرانسیل مجاز به 13.3 بار افزایش می یابد.

با گزینه دوم، فشار هوای سیگنال 0.2 تا 1.0 بار اعمال شده به دیافراگم اکچویتور برقی نمی تواند نیروی کافی برای حرکت یک اکچویتور برقی در برابر نیروی ارائه شده توسط فنرهای 1.0 تا 2.0 بار ایجاد کند و حتی کمتر قادر به کنترل آن در محدوده عملیاتی کامل است. . در این شرایط پوزیشنر به عنوان تقویت کننده سیگنال کنترل عمل می کند و فشار هوای تغذیه را تعدیل می کند تا اکچویتور برقی را به موقعیتی متناسب با فشار سیگنال کنترلی حرکت دهد.

به عنوان مثال، اگر سیگنال کنترل 0.6 بار (50٪ بالابر سوپاپ) بود، پوزیشنر باید تقریباً 1.5 بار را به محفظه دیافراگم اکچویتور برقی اجازه دهد. شکل 6.6.12 این رابطه را نشان می دهد.

لازم به ذکر است که پوزیشنر یک دستگاه تناسبی است و همان طور که یک کنترلر تناسبی همیشه یک آفست می دهد، پوزیشنر نیز این کار را انجام می دهد.

در یک پوزیشنر معمولی، باند متناسب ممکن است بین 3 تا 6 درصد باشد. حساسیت پوزیشنر معمولاً قابل تنظیم است. ضروری است که دستورالعمل های نصب و نگهداری قبل از مرحله راه اندازی خوانده شود.

خلاصه - جایگاه داران

یک پوزیشنر اطمینان می دهد که یک رابطه خطی بین فشار ورودی سیگنال از سیستم کنترل و موقعیت شیر ​​کنترل وجود دارد. این بدان معناست که برای یک سیگنال ورودی معین، شیر همیشه سعی می کند بدون توجه به تغییرات فشار دیفرانسیل دریچه، اصطکاک ساقه، پسماند دیافراگم و غیره، موقعیت یکسانی را حفظ کند.

یک پوزیشنر ممکن است به عنوان تقویت کننده یا تقویت کننده سیگنال استفاده شود. سیگنال کنترل هوای کم فشار را می پذیرد و با استفاده از ورودی فشار بالاتر خود، این سیگنال را چند برابر می کند تا در صورت لزوم سیگنال هوای خروجی بالاتری را به دیافراگم اکچویتور برقی ارائه کند تا اطمینان حاصل شود که شیر به موقعیت مورد نظر می رسد.

برخی از پوزیشنرها از مبدل الکتروپنوماتیکی استفاده می کنند تا بتوان از ورودی الکتریکی (معمولاً 4 تا 20 میلی آمپر) برای کنترل شیر پنوماتیک استفاده کرد.

 برخی از پوزیشنرها همچنین می توانند به عنوان کنترل کننده های اصلی عمل کنند و ورودی سنسورها را بپذیرند.

یک سوال متداول این است که "چه زمانی باید یک پوزیشنر نصب شود؟"

یک پوزیشنر باید در شرایط زیر در نظر گرفته شود:

زمانی که موقعیت دقیق سوپاپ مورد نیاز است.

برای سرعت بخشیدن به پاسخ سوپاپ. پوزیشنر از فشار بالاتر و جریان هوای بیشتر برای تنظیم موقعیت سوپاپ استفاده می کند.

برای افزایش فشاری که یک اکچویتور برقی و شیر خاصی می تواند در برابر آن بسته شود. (به عنوان یک تقویت کننده عمل می کند).

جایی که اصطکاک در شیر (به ویژه پکینگ) باعث هیسترزیس غیرقابل قبول می شود.

برای خطی کردن یک اکچویتور برقی غیر خطی.

در جایی که فشارهای تفاضلی متفاوت در سیال باعث تغییر موقعیت دوشاخه می شود

برای اطمینان از اینکه فشار دیفرانسیل کامل سوپاپ را می توان پذیرفت، مهم است که تنظیم صفر موقعیت دهنده را طوری تنظیم کنید که فشار هوا در هنگام نشستن شیر با نیروی فنر مخالفت نکند.

شکل 6.6.13 یک موقعیت دهنده معمولی را نشان می دهد. معمولاً این به عنوان موقعیت‌دهنده P به P شناخته می‌شود زیرا یک سیگنال پنوماتیکی (P) را از سیستم کنترل می‌گیرد و سیگنال خروجی پنوماتیکی (P) را برای حرکت اکچویتور برقی ارائه می‌کند.

یکی از مزایای کنترل پنوماتیک این است که ذاتا ایمن است، یعنی خطر انفجار در یک جو خطرناک وجود ندارد و می تواند نیروی زیادی برای بستن شیر در برابر فشار دیفرانسیل بالا ایجاد کند. با این حال، سیستم‌های کنترل پنوماتیکی در مقایسه با همتایان الکترونیکی خود محدودیت‌هایی دارند.

        برای کاهش این امر، اجزای اضافی در دسترس هستند تا مزایای شیر پنوماتیک و اکچویتور برقی را با یک سیستم کنترل الکترونیکی مورد استفاده قرار دهند.

واحد اصلی مبدل I به P است. این واحد یک سیگنال کنترل الکتریکی، معمولاً 4 تا 20 میلی آمپر را دریافت می کند و آن را به سیگنال کنترل پنوماتیک، معمولاً 0.2 - 1 بار تبدیل می کند، که سپس به اکچویتور برقی، یا به موقعیت دهنده P به P، همانطور که در شکل نشان داده شده است، تغذیه می کند. 6.6.15.

با این ترتیب، تبدیل I به P (الکتریکی به پنوماتیک) را می توان در خارج از هر منطقه خطرناک یا به دور از دمای بیش از حد محیط، که ممکن است در نزدیکی شیر و خط لوله رخ دهد، انجام داد.

با این حال، در جایی که شرایط چنین مشکلاتی را ایجاد نمی‌کند، راه‌حل بسیار دقیق‌تر استفاده از مبدل/موقعیت‌دهنده الکتروپنوماتیک تک جزیی است که عملکردهای یک مبدل I به P و یک موقعیت‌دهنده P به P را ترکیب می‌کند، یعنی موقعیت‌دهنده شیر ترکیبی و مبدل الکتروپنوماتیک شکل 6.6.16 یک مبدل/موقعیت کننده I به P معمولی را نشان می دهد.

اکثر سنسورها هنوز خروجی های آنالوگ دارند (به عنوان مثال 4 - 20 میلی آمپر یا 0 - 10 ولت) که می توانند به شکل دیجیتال تبدیل شوند. معمولاً کنترل‌کننده این تبدیل آنالوگ به دیجیتال (A/D) را انجام می‌دهد، اگرچه فناوری اکنون سنسورها را قادر می‌سازد تا این عملکرد A/D را خودشان انجام دهند. یک حسگر دیجیتال را می توان مستقیماً به یک سیستم ارتباطی مانند Fieldbus متصل کرد و داده های دیجیتالی شده را در فاصله طولانی به کنترل کننده منتقل کرد. در مقایسه با سیگنال آنالوگ، سیستم های دیجیتال بسیار کمتر در معرض تداخل الکتریکی هستند.

سیستم های کنترل آنالوگ به دلیل خواص مقاومتی کابل کشی به انتقال محلی در فواصل نسبتاً کوتاه محدود می شوند.

بیشتر اکچویتور برقی‌های الکتریکی هنوز به ورودی سیگنال کنترل آنالوگ نیاز دارند (به عنوان مثال 4 - 20 میلی آمپر یا 0 - 10 ولت)، که بیشتر از تکمیل یک شبکه ارتباطی دیجیتال بین سنسورها، اکچویتور برقی‌ها و کنترل‌کننده‌ها جلوگیری می‌کند.

پوزیشنرهای دیجیتال

موقعیت‌دهنده دیجیتالی که گاهی اوقات به آن موقعیت‌دهنده هوشمند نیز گفته می‌شود، موقعیت سوپاپ را کنترل می‌کند و این اطلاعات را به شکل دیجیتال تبدیل می‌کند. با این اطلاعات، یک ریزپردازنده یکپارچه ویژگی های پیشرفته ای را برای کاربر ارائه می دهد مانند:

انتخاب شیر پنوماتیک و اکچویتور برقی

به طور خلاصه، موارد زیر لیستی از عوامل اصلی است که باید در هنگام انتخاب یک شیر پنوماتیک و اکچویتور برقی در نظر گرفته شود:

یک دریچه را با استفاده از داده های برنامه انتخاب کنید.

عملکرد شیر مورد نیاز در صورت قطع برق، باز شدن یا بسته شدن خرابی را تعیین کنید.

ترکیب اکچویتور برقی شیر و فنر مورد نیاز را انتخاب کنید تا اطمینان حاصل شود که شیر در برابر فشار دیفرانسیل باز یا بسته می شود.

تعیین کنید که آیا پوزیشنر مورد نیاز است یا خیر.

تعیین کنید که آیا سیگنال کنترل پنوماتیکی یا الکتریکی باید ارائه شود. این مشخص می‌کند که آیا مبدل I به P یا مبدل / موقعیت‌گر ترکیبی I به P مورد نیاز است.

اکچویتور برقی و پوزیشنرهای پنوماتیکی دوار

عملگرها برای به حرکت درآوردن دریچه‌های اکشن دوار، مانند شیرهای توپی و پروانه‌ای، در دسترس هستند. متداول ترین نوع پیستون است که شامل یک شفت مرکزی، دو پیستون و یک محفظه مرکزی است که همگی درون یک محفظه قرار دارند. پیستون ها و شفت دارای سیستم اکچویتور برقی رک و پینیون هستند.

در ساده ترین انواع، هوا به محفظه مرکزی وارد می شود (شکل 6.6.18a)، که پیستون ها را به سمت خارج می کشاند.

آرایش قفسه و پینیون شفت را می چرخاند و چون دومی به میل سوپاپ متصل است، سوپاپ باز یا بسته می شود.

هنگامی که فشار هوا کاهش می یابد، حرکت شفت در جهت مخالف به دلیل نیروی فنرهای برگشتی رخ می دهد (شکل 6.6.18b).

همچنین امکان تهیه نسخه های دوتایی که فاقد فنر برگشتی هستند نیز وجود دارد. هوا می تواند به دو طرف پیستون ها وارد شود تا باعث حرکت در هر جهت شود. همانند اکچویتور برقی‌های دیافراگمی، می‌توان آنها را با پوزیشنرها نیز نصب کرد.

منبع هوا

یک سیستم تامین هوای فشرده کافی برای تامین هوای تمیز و خشک در مقدار و فشار مناسب ضروری است. نصب یک واحد فیلتر/تنظیم کننده مجزا قبل از اتصال تامین نهایی به هر قطعه از تجهیزات مفید است. کیفیت هوا به ویژه برای ابزار دقیق پنوماتیکی مانند کنترلرها، مبدل‌های I به P و پوزیشنرها اهمیت دارد.

تصمیم برای انتخاب یک سیستم با عملکرد پنوماتیک ممکن است تحت تأثیر در دسترس بودن و/یا هزینه‌های نصب چنین سیستمی باشد. یک منبع هوای موجود بدیهی است که استفاده از کنترل‌های با نیروی پنوماتیک را تشویق می‌کند.

اکچویتور برقی های الکتریکی

 در جایی که منبع پنوماتیک در دسترس نیست یا مطلوب نیست، می توان از یک اکچویتور برقی الکتریکی برای کنترل شیر استفاده کرد. اکچویتور برقی های الکتریکی از یک موتور الکتریکی با ولتاژ مورد نیاز در محدوده زیر استفاده می کنند: 230 Vac، 110 Vac، 24 Vac و 24 Vdc.

دو نوع اکچویتور برقی الکتریکی وجود دارد. VMD (درایو موتور سوپاپ) و تعدیل.

VMD (درایو موتور سوپاپ)

این نسخه اصلی از اکچویتور برقی الکتریکی سه حالت دارد:

شکل 6.6.20 سیستم VMD را نشان می دهد که در آن حرکت رو به جلو و معکوس اکچویتور برقی مستقیماً از هر واحد سوئیچ 3 یا دو موقعیت خارجی خارجی کنترل می شود. سوئیچ ها با ولتاژ اکچویتور برقی درجه بندی می شوند و ممکن است با رله های مناسب جایگزین شوند.

دستگاه های محدود کننده در اکچویتور برقی های VMD تعبیه شده اند تا از موتورها در برابر آسیب های ناشی از سفر محافظت کنند. این دستگاه ها بر اساس حداکثر گشتاور موتور یا کلیدهای حد موقعیت فیزیکی هستند. هر دو دستگاه با قطع منبع تغذیه موتور، حرکت موتور را متوقف می کنند.

سوئیچ های محدود موقعیت این مزیت را دارند که می توان آنها را برای محدود کردن ضربات سوپاپ در شیرهای بزرگ تنظیم کرد.

سوئیچ های گشتاور این مزیت را دارند که نیروی بسته شدن مشخصی را بر روی نشیمنگاه سوپاپ ایجاد می کنند و از اکچویتور برقی در صورت انسداد میل سوپاپ محافظت می کنند.

اگر فقط از کلیدهای محدود موقعیت استفاده می شود، ممکن است آنها را با یک کوپلینگ فنری ترکیب کنند تا از بسته شدن محکم سوپاپ اطمینان حاصل شود.

یک اکچویتور برقی VMD ممکن است برای روشن/خاموش کردن یا برای تعدیل کنترل استفاده شود. کنترلر، سوپاپ را با باز یا بسته شدن سوپاپ برای مدت معینی قرار می دهد تا اطمینان حاصل شود که به موقعیت مورد نظر می رسد. بازخورد موقعیت سوپاپ ممکن است با برخی از کنترلرها استفاده شود

تعدیل کننده

به منظور قرار دادن شیر کنترل در پاسخ به نیاز سیستم می توان از یک اکچویتور برقی تعدیل کننده استفاده کرد. این واحدها ممکن است دارای موتورهای با رتبه بالاتر (معمولاً 1200 استارت در ساعت) و ممکن است دارای الکترونیک داخلی باشند.

یک مدار موقعیت یابی ممکن است در اکچویتور برقی تعدیل کننده گنجانده شود که سیگنال کنترل آنالوگ (معمولاً 0-10 ولت یا 4-20 میلی آمپر) را می پذیرد. سپس اکچویتور برقی این سیگنال کنترل را به عنوان موقعیت سوپاپ بین سوئیچ های محدود تفسیر می کند.

برای دستیابی به این هدف، اکچویتور برقی دارای یک سنسور موقعیت (معمولا یک پتانسیومتر) است که موقعیت واقعی دریچه را به مدار موقعیت یابی برمی گرداند. به این ترتیب اکچویتور برقی را می توان در امتداد حرکت خود متناسب با سیگنال کنترل قرار داد. یک شماتیک از اکچویتور برقی تعدیل کننده در شکل 6.6.21 نشان داده شده است.

اکچویتور برقی های پنوماتیکی یک ویژگی ذاتی ایمن در برابر خرابی دارند. در صورت از کار افتادن سیگنال کنترل یا تامین هوا، شیر بسته خواهد شد. برای ارائه این عملکرد در اکچویتور برقی‌های الکتریکی، نسخه‌های «ذخیره چشمه» موجود است که شیر را در هنگام برق باز یا بسته می‌کند یا خرابی سیگنال را کنترل می‌کند. از طرف دیگر، می‌توان با استفاده از انرژی باتری، ایمن خرابی ارائه کرد.

اکچویتور برقی های الکتریکی نیروهای مشخصی را ارائه می دهند که ممکن است در نسخه های ذخیره فنری محدود باشد. نمودارهای سازنده همیشه باید در هنگام انتخاب مورد بررسی قرار گیرند.

هنگام تعیین اندازه یک اکچویتور برقی، عاقلانه است که به برگه های اطلاعات فنی سازنده برای حداکثر فشار تفاضلی در سراسر شیر مراجعه کنید (شکل 6.6.22 را ببینید).

یکی دیگر از محدودیت های یک اکچویتور برقی الکتریکی، سرعت حرکت سوپاپ است که می تواند تا 4 ثانیه در میلی متر باشد، که در سیستم هایی که به سرعت تغییر می کنند ممکن است بسیار کند باشد.

برای خرید این محصول می توانید با شماره های زیر تماس یگیرید:

86031739-86047201-09128446731