Elektrické a pneumatické pohonypre potrubné ventily: Zdá sa, že tieto dva typy pohonov sú značne odlišné a výber je potrebné vykonať podľa zdroja energie dostupného na mieste inštalácie.Ale v skutočnosti je tento názor neobjektívny.Okrem hlavných a zjavných rozdielov majú aj množstvo menej zjavných unikátov.

Elektrické a pneumatické pohony sú dva najčastejšie používané hnacie mechanizmy v automatizačných systémoch.Zvyčajne sa rozhodnutie o výbere pohonu robí v základnej fáze návrhu a bude sa používať až do konca životného cyklu po inštalácii.

Pri výbere typu výkonu servopohonu ľudia často nezohľadňujú parametre procesného média v potrubí, ale venujú pozornosť iba interným referenčným materiálom projektanta, situácii napájania alebo tomu, či lokalita dokáže napájať veľké množstvo prefabrikovaného plynu.

V priebehu prevádzky sa však často zistí, že niektoré ventily je potrebné vybaviť pohonmi, alebo sa v niektorých ventiloch zmenia parametre procesného média.Potom vyvstáva otázka: Mám si ponechať pôvodný pohon alebo ho nahradiť iným pohonom, aby som zlepšil výkon?

Dlhšia životnosť

Tento článok predstaví a porovná hlavné výkonové charakteristiky elektrických a pneumatických pohonov.

Za normálnych okolností budú výrobcovia garantovať 10 000 prevádzkových cyklov pre elektrické pohony a 100 000 pracovných cyklov pre pneumatické pohony.Je zrejmé, že pokiaľ ide o počet prevádzkových cyklov, pneumatický pohon má vďaka svojej jednoduchšej konštrukcii dlhšiu životnosť.Okrem toho je trecia kontaktná plocha pneumatického pohonu vyrobená z elastoméru alebo polyméru a opotrebované O-krúžky a plastové vodiace prvky sa dajú ľahko vymeniť.

Ako elektrický pohon je zvyčajne redukčná prevodovka od motora k výstupnému hriadeľu.Existuje veľa ozubených kolies, ktoré do seba zapadajú, čo sa počas prevádzky opotrebuje.Za zmienku tiež stojí, že počas celého životného cyklu pneumatického pohonu nie je potrebné meniť mazací tuk.

Krútiaci moment

Jedným z najdôležitejších výkonových parametrov pohonov potrubných ventilov je krútiaci moment.Krútiaci moment servopohonu závisí od konštrukcie (konštantná zložka) a napätia aplikovaného na stator.Krútiaci moment pneumatického pohonu závisí od konštrukcie (konštantná zložka) a tlaku privádzaného vzduchu do pneumatického pohonu.

Vo všeobecnosti musí byť krútiaci moment ovládača väčší ako maximálny krútiaci moment ventilu alebo väčší ako krútiaci moment potrebný na pohyb uzatváracieho prvku.Pri skutočnom použití môže byť skutočný krútiaci moment ventilu väčší ako maximálny krútiaci moment uvedený ochrannou známkou výrobcu a tiež väčší ako maximálny krútiaci moment pohonu.Toto je nepochybne núdzová situácia.

Ak budete pokračovať v prevádzke pohonu, môže to spôsobiť poškodenie pohonu a ventilu.Ak sa krútiaci moment ventilu zvyšuje, motor bude postupne zvyšovať krútiaci moment, až kým nedosiahne hodnotu vytiahnutia (hodnotu vytiahnutia).To znamená, že mechanická konštrukcia je nútená vystupovať a odolávať nadmernému krútiacemu momentu mimo konštrukčného rozsahu.

Ochrana proti nadmernému krútiacemu momentu

Aby sa zabránilo poškodeniu zariadenia za vyššie uvedených podmienok, môže byť servomotor vybavený niektorými špeciálnymi zariadeniami.Najbežnejší je momentový spínač, ktorý môže byť mechanický (bežným princípom činnosti je, že závitovkové koleso sa v stave nadmerného krútiaceho momentu pohybuje axiálne lineárne);môže byť aj elektronický (bežným princípom je meranie statorového prúdu, resp. Hallovho javu.).Keď krútiaci moment prekročí navrhovanú maximálnu hodnotu, momentový spínač môže odpojiť napätie statora a zastaviť motor pohonu.V pneumatických pohonoch nie je potrebná ochrana proti nadmernému krútiacemu momentu.Ak krútiaci moment aplikovaný na ventil prekročí špecifikovaný limit, fyzikálne vlastnosti stlačeného vzduchu spôsobia, že pneumatický pohon prestane jazdiť.Na rozdiel od elektrických pohonov výstupný krútiaci moment pneumatických pohonov neprekročí konštrukčný limit.Možno uvažovať, že ak je potrubný ventil vybavený pneumatickým pohonom, je vylúčené riziko poruchy zariadenia v dôsledku krútiaceho momentu presahujúceho stanovenú hodnotu.

Dizajn odolný proti výbuchu

Ak sa v prostredí používania nachádza nebezpečný tovar, elektrické zariadenie môže spôsobiť výbuch.Pokiaľ ide o úrovne ochrany a metódy ochrany v nebezpečnom prostredí, nie sú zahrnuté v tomto článku z dôvodu priestorových obmedzení.

Napriek tomu je stále potrebné zdôrazniť, že v prostredí s nebezpečnými materiálmi je nutné používať zariadenia v nevýbušnom prevedení.

V porovnaní s bežnými priemyselnými štandardnými elektrickými pohonmi sú elektrické pohony pre potrubné ventily v nevýbušnom prevedení drahšie a majú komplikovanejší dizajn.Aj keď sa pneumatický pohon používa v nebezpečnom prostredí, nehrozí potenciálne nebezpečenstvo výbuchu.Pre pneumatické pohony je špeciálna konštrukcia pre nebezpečné prostredie obmedzená aj na polohovače, solenoidové ventily a koncové spínače (obrázok 1-3).Podobne, ak sa na ovládanie potrubného ventilu použije pneumatický pohon s príslušenstvom do výbušného prostredia, cena bude výrazne nižšia ako cena servopohonu v nevýbušnom prevedení s rovnakou funkciou.

Polohovanie

Pneumatické pohony majú jeden z najvýznamnejších nedostatkov.Keď pohon dosiahne stred zdvihu, polohovanie je komplikovanejšie, čo znamená, že polohovanie cievky regulačného ventilu je ťažšie.

Vzhľadom na fyzikálne vlastnosti vzduchu je presnosť polohovania pneumatických pohonov niekoľkonásobne nižšia ako u elektrických pohonov.Ak má elektrický pohon krokový motor, jeho presnosť polohovania je o niekoľko rádov vyššia ako u pneumatického pohonu vybaveného polohovadlom.Posledne menované je možné použiť len pre systémy, ktoré nevyžadujú vysokú presnosť polohovania alebo presnosť riadenia.Pneumatické pohony používané v potrubných ventiloch majú svoje vlastné charakteristiky v konštrukčnom riešení: všetky komponenty riadiaceho systému sú inštalované na vonkajšom povrchu pohonu alebo mimo hlavnej konštrukcie.Ak potrebujete prepnúť prevádzkový režim z vypnutého na ovládanie, je potrebné vymeniť elektromagnetický ventil za polohovadlo.Pretože tieto dva komponenty sú inštalované na vonkajšej strane pneumatického pohonu a dizajn protiľahlej plochy je rovnaký, je vhodnejšie odstrániť rozvádzač a nainštalovať polohovadlo.Inými slovami, rovnaký pneumatický pohon možno použiť na vypnutie aj ovládanie výmenou príslušného príslušenstva (obrázok 1-2).