كيفية اختيار المحرك الكهربائي لصمامات التحكم؟

طرق ومهارات الاختيار المحركات الكهربائية

كأهم عنصر تحكم في صمامات التحكم في العمليات الصناعية ، فإنه يقود بشكل شائع في الكهرباء و أنواع تعمل بالهواء المضغوط. يقول صمام التحكم الكهربائي ببساطة مجموعة هيكل صمام التحكم مع مشغل كهربائي. هناك العديد من أنواع ووظائف المحركات الكهربائية. في عملية التصميم والاختيار ، عادةً ما يتم التأكيد على معلمات الصمام فقط ، ولكن يتم تجاهل المتطلبات ذات الصلة للمشغلات الكهربائية أو عدم وضوحها. لذلك إذا لم يتم الالتفات إلى متطلبات المشغل ، فإن عمليات التصحيح والاستخدام ستؤدي أيضًا إلى حدوث مشكلات لا داعي لها.

XNUMX. قدم بإيجاز العديد من المشغلات الكهربائية التي يمكن مطابقتها مع صمام التحكم.

1. محرك كهربائي من النوع الدوار (زاوية دوران <360 درجة) ؛

يكون دوران عمود الخرج للمشغل الكهربائي أقل من دائرة واحدة ، أي أقل من 360 درجة ، وعادة ما تكون 90 درجة لتحقيق التحكم في عملية فتح وإغلاق الصمام.

ينقسم هذا النوع من المشغل الكهربائي إلى نوعين: نوع التوصيل المباشر ونوع الكرنك الأساسي وفقًا لطرق التثبيت المختلفة.

أ) نوع الاتصال المباشر: يشير إلى الشكل الذي يتم فيه توصيل عمود الخرج للمشغل الكهربائي مباشرة بساق الصمام.

ب) نوع الكرنك الأساسي: يشير إلى الشكل الذي يتم فيه توصيل عمود الخرج بجذع الصمام من خلال ذراع التدوير. هذا النوع من المشغل الكهربائي مناسب لصمامات الفراشة والصمامات الكروية وصمامات السدادة وما إلى ذلك.

2. مشغلات كهربائية متعددة الأدوار (زاوية دوران> 360 درجة) ؛

هذا النوع من المشغل الكهربائي مناسب لصمامات البوابة ، صمامات الكرة الأرضية ، إلخ.

3. نوع المحرك الخطي (حركة خطية).

هذا النوع من المشغل الكهربائي مناسب لصمامات التحكم ذات المقعد الواحد ، وصمامات التحكم ذات المقعد المزدوج ، إلخ.

ثانيًا. حدد المشغلات الكهربائية وفقًا لمتطلبات التحكم في عملية الإنتاج للمشغلات الكهربائية للصمام

تنقسم أوضاع التحكم في المشغلات الكهربائية عمومًا إلى فئتين: نوع التشغيل / الإيقاف (التحكم في الحلقة المفتوحة) ونوع التنظيم / التعديل (التحكم في الحلقة المغلقة).

نوع التشغيل / الإيقاف (التحكم في الحلقة المفتوحة)

تدرك المشغلات الكهربائية من نوع التشغيل / الإيقاف عمومًا التحكم الكامل في الفتح أو الإغلاق للصمام. الصمام في وضع الفتح الكامل أو مغلق تمامًا. لا يتطلب هذا النوع من الصمامات تحكمًا دقيقًا في معدل التدفق المتوسط. بالنسبة للمشغلات الكهربائية من نوع التشغيل / الإيقاف ، يمكن تقسيمها إلى هيكل مقسم وهيكل متكامل بسبب الهيكلية المختلفة. يجب توضيح ذلك عند اختيار النموذج ، وإلا فستحدث حالات عدم التطابق مثل التعارض مع نظام التحكم أثناء التثبيت في الموقع.

أ) الهيكل المنفصل (يسمى عادة النوع العادي):

يتم فصل وحدة التحكم عن المشغل الكهربائي. لا يمكن للمشغل الكهربائي التحكم في الصمام وحده. يجب أن يتم التحكم فيه بواسطة وحدة تحكم خارجية. عيب هذا الهيكل هو أنه غير ملائم للتثبيت الكلي للنظام ، ويزيد من تكلفة مستوى الإرسال ، والأسلاك ، والتركيب ، وهو عرضة للفشل. عند حدوث عطل ما ، ليس من السهل تشخيصه وإصلاحه ، كما أن أداء التكلفة ليس مثاليًا.

ب) هيكل متكامل (يسمى عادة النوع المتكامل):

يتم تجميع وحدة التحكم والمشغل الكهربائي كواحد ، ويمكن تشغيلهما على الفور بدون وحدة تحكم خارجية ، ويمكن تشغيلهما عن بُعد فقط عن طريق إخراج معلومات التحكم ذات الصلة. تتمثل ميزة هذا الهيكل في أنه يسهل التثبيت الكلي للنظام ، ويقلل من تكاليف الأسلاك والتركيب ، ويسهل التشخيص واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

نوع التنظيم (التحكم في الحلقة المغلقة)

لا يحتوي تنظيم المشغلات الكهربائية على هيكل متكامل من نوع التبديل فحسب ، بل إنه يضبط أيضًا التدفق المتوسط ​​بدقة ، ويمكنه أيضًا التحكم بدقة في الصمام. فيما يلي وصف موجز للمعلمات التي يجب ملاحظتها عند اختيار المشغل الكهربائي القابل للضبط.

أ) نوع إشارة التحكم (التيار ، الجهد)

تتضمن إشارة التحكم للمشغل الكهربائي المنظم عمومًا الإشارة الحالية (4 20mA ، 0 10mA) أو إشارة الجهد (0 ～ 5V ، 1 ～ 5V) ، والتي يجب توضيحها عند اختيار نوع الإشارة والمعلمات.

ب) نوع العمل (نوع الفتح ، نوع الإغلاق)

نمط العمل للمشغل الكهربائي المنظم هو نوع الفتح عمومًا (مع أخذ إشارة تحكم 4-20mA كمثال ، يعني نوع الفتح أن إشارة 4mA تتوافق مع إغلاق الصمام ، 20mA تتوافق مع فتح الصمام) ، والآخر هو نوع الإغلاق (يعني ذلك إشارة 4mA تقابل فتح الصمام ، و 20mA تقابل إغلاق الصمام).

ج) فقدان إشارة الحماية

يعني فقدان حماية الإشارة أنه عند فقدان إشارة التحكم بسبب أعطال الكبل ، سيفتح المشغل الكهربائي ويغلق صمام التحكم إلى قيمة الحماية المحددة. تحتوي قيم الحماية المشتركة على ثلاث حالات ، مفتوحة بالكامل ، مغلقة بالكامل ، أو تحتفظ بالموضع الأخير. يمكن تعديل المشغل الكهربائي الذكي بمرونة من خلال الإعدادات في الموقع ، ويمكن تعيين أي موضع (0 ~ 100٪) كقيمة حماية.

ثالثا. اختر مشغل الصمام الكهربائي وفقًا لعزم دوران تشغيل الصمام

يتم تحديد عزم الدوران المطلوب للفتح والإغلاق العادي للصمام من خلال عوامل مثل قطر الصمام ، وضغط العمل ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، فإن دقة المعالجة وعملية التجميع لمصنعي الصمامات المختلفة مختلفة ، وبالتالي فإن عزم الدوران المطلوب لنفس صمام المواصفات هو أيضا مختلف. عند اختيار نوع المشغل ، إذا كان عزم دوران المشغل صغيرًا جدًا ، فلا يمكن فتح الصمام وإغلاقه بشكل طبيعي. لذلك ، يجب على المشغل الكهربائي تحديد نطاق عزم دوران معقول. يجب أن يكون عزم خرج المشغل الكهربائي 1.2 إلى 1.5 مرة من أقصى عزم دوران لتشغيل الصمام.

رابعا. المعلمات الكهربائية للمشغلات الكهربائية

نظرًا للاختلافات في المعلمات الكهربائية لمصنعي المشغلات المختلفين ، فمن الضروري بشكل عام تحديد المعلمات الكهربائية الخاصة بهم أثناء التصميم والاختيار ، بما في ذلك بشكل أساسي طاقة المحرك والتيار المقنن وفلطية حلقة التحكم الثانوية.

أهم معلمة للمشغلات الكهربائية هي قوة الخرج.

بالنسبة للمشغلات الكهربائية الخطية ، تكون الوحدة N أو Kg ، 10N = 1Kg ، وهو ما يسمى بالدفع. بالنسبة للمشغلات الكهربائية من النوع الدوار ، تكون الوحدة Nm أو Kg.m ، 10Nm = 1Kgm.

عند اختيار قوة الخرج ، يجب تحديدها وفقًا لأقصى قوة دفع لصمامات التحكم. بشكل عام ، يجب أن يحتفظ المشغل بـ 30٪ من الهامش ليكون آمنًا. نظرًا لأن حساب القوة الدافعة للصمام معقد للغاية ، فإن ما يلي يعطي بعض البيانات التجريبية للصمامات الشائعة:

عزم دوران المحرك الكهربائي لصمامات البوابة (DN25 ~ DN1800 ، تصنيف الضغط 1 ~ 320 كجم / سم 2 ، 0.1 ~ 32 ميجا باسكال ， وحدة توك: كجم / متر)

عزم دوران المحرك الكهربائي لصمامات الكرة الأرضية (DN15 ~ DN350 ، تصنيف الضغط 6 ~ 320 كجم / سم 2 ، 0.6 ~ 32 ميجا باسكال ، وحدة Toque: Kg.m)

عزم دوران المحرك الكهربائي للصمامات الكروية (DN50 ~ DN1000 ، تصنيف الضغط 6 ~ 100 كجم / سم 2 ، 0.6 ~ 10 ميجا باسكال ، وحدة Toque: Kg.m)

عزم دوران المحرك الكهربائي لصمامات الفراشة (DN50 ~ DN2000 ، تصنيف الضغط 2.5 ~ 25 كجم / سم 2 ، 0.25 ~ 2.5 ميجا باسكال ، وحدة Toque: Kg.m)