Servomotoare electrice si pneumaticepentru supape de conductă: Se pare că cele două tipuri de actuatoare sunt destul de diferite, iar alegerea trebuie făcută în funcție de sursa de alimentare disponibilă pe locul de instalare.Dar, de fapt, această viziune este părtinitoare.Pe lângă diferențele principale și evidente, ele au și o serie de caracteristici unice mai puțin evidente.

Actuatoarele electrice și pneumatice sunt cele două mecanisme de acționare cel mai frecvent utilizate în sistemele de automatizare.De obicei, decizia de selecție a actuatorului se face în etapa de proiectare de bază și va fi utilizată până la sfârșitul ciclului de viață după instalare.

Atunci când aleg tipul de putere al actuatorului, oamenii adesea nu iau în considerare parametrii mediului de proces din conductă, ci doar acordă atenție materialelor de referință interne ale proiectantului, situației sursei de alimentare sau dacă site-ul poate furniza o mare cantitate. cantitatea de gaz prefabricat.

Cu toate acestea, în timpul funcționării, se constată adesea că unele supape trebuie să fie echipate cu actuatoare, sau parametrii mediului de proces din unele supape se vor schimba.Apare atunci întrebarea: ar trebui să păstrez actuatorul original sau să-l înlocuiesc cu un alt actuator pentru a îmbunătăți performanța?

Durată de viață mai lungă

Acest articol va introduce și compara principalele caracteristici de performanță ale actuatoarelor electrice și pneumatice.

În condiții normale, producătorii vor garanta 10.000 de cicluri de funcționare pentru actuatoarele electrice și 100.000 de cicluri de funcționare pentru actuatoarele pneumatice.Evident, din punct de vedere al numărului de cicluri de funcționare, actuatorul pneumatic are o durată de viață mai lungă datorită structurii sale mai simple.În plus, suprafața de contact de frecare a actuatorului pneumatic este realizată din elastomer sau polimer, iar inelele O uzate și elementele de ghidare din plastic sunt ușor de înlocuit.

Ca servomotor electric, există de obicei o cutie de viteze reductoră de la motor la arborele de ieșire.Există multe angrenaje care se îmbină între ele, care se vor uza în timpul funcționării.De asemenea, este de remarcat faptul că nu este necesară schimbarea grăsimii lubrifiante pe parcursul întregului ciclu de viață al actuatorului pneumatic.

Cuplu

Unul dintre cei mai importanți parametri de performanță ai actuatoarelor supapelor de conductă este cuplul.Cuplul unui actuator electric depinde de proiectare (componentă constantă) și de tensiunea aplicată statorului.Cuplul unui actuator pneumatic depinde de proiectare (componentă constantă) și de presiunea alimentării cu aer furnizată actuatorului pneumatic.

În general, cuplul actuatorului trebuie să fie mai mare decât cuplul maxim al supapei sau mai mare decât cuplul necesar pentru a deplasa elementul de închidere.În utilizarea efectivă, cuplul real al supapei poate fi mai mare decât cuplul maxim declarat de marca producătorului și, de asemenea, mai mare decât cuplul maxim al actuatorului.Aceasta este, fără îndoială, o urgență.

Dacă continuați să porniți actuatorul, acesta poate cauza deteriorarea actuatorului și a supapei.Dacă cuplul supapei crește, motorul va crește treptat cuplul până când atinge valoarea de extragere (valoarea de extragere).Aceasta înseamnă că structura mecanică este forțată să iasă și să reziste la un cuplu excesiv dincolo de domeniul de proiectare.

Protecție peste cuplu

Pentru a preveni deteriorarea echipamentului în condițiile menționate mai sus, servomotorul electric poate fi echipat cu unele dispozitive speciale.Cel mai obișnuit este comutatorul de cuplu, care poate fi mecanic (principiul comun de funcționare este că angrenajul melcat se mișcă axial liniar în starea de supra-cuplu);poate fi și electronică (principiul comun este măsurarea curentului statorului sau efectul Hall.).Când cuplul depășește valoarea maximă proiectată, comutatorul de cuplu poate întrerupe tensiunea statorului și poate opri motorul actuatorului.Nu este nevoie de protecție la supra-cuplu la actuatoarele pneumatice.Dacă cuplul aplicat supapei depășește limita specificată, proprietățile fizice ale aerului comprimat vor face ca actuatorul pneumatic să se oprească.Spre deosebire de actuatoarele electrice, cuplul de ieșire al actuatoarelor pneumatice nu va depăși limita de proiectare.Se poate considera că, dacă supapa conductei este echipată cu un actuator pneumatic, riscul defecțiunii echipamentului din cauza cuplului care depășește valoarea specificată este eliminat.

Design rezistent la explozie

Dacă în mediul de utilizare există mărfuri periculoase, echipamentele electrice pot provoca o explozie.În ceea ce privește nivelurile de protecție și metodele de protecție în mediul periculos, acestea nu sunt incluse în acest articol din cauza limitărilor de spațiu.

Cu toate acestea, este încă necesar să se sublinieze că echipamentele antiexplozive trebuie utilizate în medii cu materiale periculoase.

În comparație cu actuatoarele electrice standard industriale convenționale, actuatoarele electrice rezistente la explozie pentru supapele de conducte sunt mai scumpe și mai complicate în proiectare.Chiar dacă actuatorul pneumatic este utilizat într-un mediu periculos, nu există riscul potențial de explozie.Pentru actuatoarele pneumatice, proiectarea specială pentru mediul periculos este, de asemenea, limitată la poziționare, supape solenoide și întrerupătoare de limită (Figura 1-3).În mod corespunzător, dacă se folosește un actuator pneumatic cu un accesoriu antideflagrant pentru a acționa o supapă de conductă, costul va fi semnificativ mai mic decât cel al unui actuator electric antideflagrant cu aceeași funcție.

Poziționare

Actuatoarele pneumatice au unul dintre cele mai semnificative neajunsuri.Când servomotorul ajunge la mijlocul cursei, poziționarea este mai complicată, ceea ce înseamnă că poziționarea bobinei supapei de control este mai dificilă.

Datorită caracteristicilor fizice ale aerului, precizia de poziționare a actuatoarelor pneumatice este de câteva ori mai mică decât a actuatoarelor electrice.Dacă actuatorul electric adoptă un motor pas cu pas, precizia de poziționare a acestuia este cu câteva ordine de mărime mai mare decât cea a unui actuator pneumatic echipat cu poziționator.Acesta din urmă poate fi utilizat numai pentru sisteme care nu necesită precizie mare de poziționare sau precizie de control.Actuatoarele pneumatice utilizate în supapele de conducte au propriile caracteristici în proiectarea structurală: toate componentele sistemului de control sunt instalate pe suprafața exterioară a actuatorului sau în afara structurii principale.Dacă trebuie să comutați modul de funcționare de la oprit la control, trebuie să înlocuiți supapa solenoidală cu un poziționator.Deoarece aceste două componente sunt instalate pe exteriorul actuatorului pneumatic și designul suprafeței de împerechere este același, este mai convenabil să scoateți distribuitorul și să instalați poziționătorul.Cu alte cuvinte, același actuator pneumatic poate fi utilizat atât pentru oprire, cât și pentru control, prin înlocuirea accesoriilor corespunzătoare (Figura 1-2).