Elektrické a pneumatické pohonypro potrubní ventily: Zdá se, že tyto dva typy pohonů jsou zcela odlišné a výběr je třeba provést podle zdroje energie dostupného na místě instalace.Ale ve skutečnosti je tento pohled neobjektivní.Kromě hlavních a zřejmých odlišností mají i řadu méně zřejmých unikátních vlastností.

Elektrické a pneumatické pohony jsou dva nejčastěji používané hnací mechanismy v automatizačních systémech.Obvykle se rozhodnutí o výběru pohonu provádí ve fázi základního návrhu a bude se používat až do konce životního cyklu po instalaci.

Při volbě typu napájení servomotoru lidé často neberou v úvahu parametry procesního média v potrubí, ale věnují pozornost pouze interním referenčním materiálům projektanta, situaci napájení nebo tomu, zda místo může napájet velký množství prefabrikovaného plynu.

V průběhu provozu se však často setkáváme s tím, že některé ventily je třeba vybavit pohony nebo se u některých ventilů změní parametry procesního média.Pak vyvstává otázka: Mám si ponechat původní pohon nebo jej nahradit jiným pohonem, abych zlepšil výkon?

Delší životnost

Tento článek představí a porovná hlavní výkonové charakteristiky elektrických a pneumatických pohonů.

Za normálních okolností budou výrobci garantovat 10 000 provozních cyklů pro elektrické pohony a 100 000 provozních cyklů pro pneumatické pohony.Je zřejmé, že pokud jde o počet pracovních cyklů, pneumatický pohon má delší životnost díky své jednodušší konstrukci.Kromě toho je třecí kontaktní plocha pneumatického pohonu vyrobena z elastomeru nebo polymeru a opotřebené O-kroužky a plastové vodicí prvky lze snadno vyměnit.

Jako elektrický servomotor je obvykle redukční převodovka od motoru k výstupnímu hřídeli.Existuje mnoho ozubených kol, které spolu zabírají, což se během provozu opotřebovává.Za zmínku také stojí, že po celou dobu životnosti pneumatického pohonu není potřeba měnit mazací tuk.

Točivý moment

Jedním z nejdůležitějších výkonových parametrů pohonů potrubních ventilů je krouticí moment.Točivý moment servomotoru závisí na konstrukci (konstantní složka) a napětí přivedeném na stator.Krouticí moment pneumatického pohonu závisí na konstrukci (konstantní složka) a tlaku přiváděného vzduchu do pneumatického pohonu.

Obecně platí, že krouticí moment pohonu musí být větší než maximální krouticí moment ventilu nebo větší než krouticí moment potřebný k pohybu uzavíracího prvku.Při skutečném použití může být skutečný krouticí moment ventilu větší než maximální krouticí moment uváděný ochrannou známkou výrobce a také větší než maximální krouticí moment pohonu.To je nepochybně nouzový stav.

Pokud budete pokračovat v provozu pohonu, může to způsobit poškození pohonu a ventilu.Pokud se točivý moment ventilu zvýší, motor bude postupně zvyšovat točivý moment, dokud nedosáhne hodnoty vytažení (hodnota vytažení).To znamená, že mechanická konstrukce je nucena vystupovat a odolávat nadměrnému točivému momentu mimo konstrukční rozsah.

Ochrana proti překroucení

Aby nedošlo k poškození zařízení za výše uvedených podmínek, může být servomotor vybaven některými speciálními zařízeními.Nejběžnější je momentový spínač, který může být mechanický (běžný pracovní princip je, že šnekové kolo se ve stavu přetočení pohybuje axiálně lineárně);může být i elektronický (běžným principem je měření statorového proudu, resp. Hallova jevu.).Když moment překročí navrženou maximální hodnotu, momentový spínač může odpojit napětí statoru a zastavit motor pohonu.U pneumatických pohonů není potřeba ochrana proti přetížení.Pokud krouticí moment působící na ventil překročí specifikovanou mez, fyzikální vlastnosti stlačeného vzduchu způsobí zastavení pohonu pneumatického pohonu.Na rozdíl od elektrických pohonů nepřekročí výstupní moment pneumatických pohonů konstrukční mez.Lze uvažovat, že pokud je potrubní ventil vybaven pneumatickým pohonem, je eliminováno riziko poruchy zařízení v důsledku točivého momentu překračujícího stanovenou hodnotu.

Konstrukce odolná proti výbuchu

Pokud se v používaném prostředí nachází nebezpečné zboží, elektrické zařízení může způsobit výbuch.Pokud jde o úrovně ochrany a metody ochrany v nebezpečném prostředí, nejsou v tomto článku zahrnuty z důvodu prostorových omezení.

Přesto je nutné stále zdůrazňovat, že v prostředí s nebezpečnými látkami je nutné používat nevýbušná zařízení.

Ve srovnání s běžnými průmyslovými standardními elektrickými pohony jsou elektrické pohony pro potrubní ventily v nevýbušném provedení dražší a mají složitější konstrukci.I když je pneumatický pohon používán v nebezpečném prostředí, nehrozí žádné potenciální riziko výbuchu.U pneumatických pohonů je speciální konstrukce pro nebezpečné prostředí také omezena na polohovadla, solenoidové ventily a koncové spínače (obrázek 1-3).Obdobně platí, že pokud je k ovládání potrubního ventilu použit pneumatický pohon s nevýbušným příslušenstvím, cena bude výrazně nižší než cena nevýbušného elektrického pohonu se stejnou funkcí.

Polohování

Pneumatické pohony mají jeden z nejvýraznějších nedostatků.Když pohon dosáhne středu zdvihu, je polohování složitější, což znamená, že polohování šoupátka regulačního ventilu je obtížnější.

Vzhledem k fyzikálním vlastnostem vzduchu je přesnost polohování pneumatických pohonů několikanásobně nižší než u elektrických pohonů.Pokud má elektrický pohon krokový motor, je jeho přesnost polohování o několik řádů vyšší než u pneumatického pohonu vybaveného polohovačem.Ten lze použít pouze pro systémy, které nevyžadují vysokou přesnost polohování nebo přesnost ovládání.Pneumatické pohony používané v potrubních ventilech mají své vlastní charakteristiky v konstrukčním provedení: všechny komponenty řídicího systému jsou instalovány na vnějším povrchu pohonu nebo mimo hlavní konstrukci.Pokud potřebujete přepnout provozní režim z vypnutého na ovládání, je třeba vyměnit elektromagnetický ventil za polohovač.Vzhledem k tomu, že tyto dvě součásti jsou instalovány na vnější straně pneumatického pohonu a konstrukce protilehlé plochy je stejná, je pohodlnější vyjmout rozdělovač a nainstalovat polohovadlo.Jinými slovy, stejný pneumatický pohon lze použít pro vypnutí i ovládání výměnou odpovídajícího příslušenství (obrázek 1-2).