Как колебанието на напрежението влияе на работата на електрическите клапани?
Остави съобщение
Електрическите клапани превръщат електрическата енергия в механична енергия, за да задвижват движението на ядрото на клапана, за да регулират или отрежат течността. Този процес на преобразуване на енергия е силно зависим от стабилно и вътрешно захранващо напрежение. Въпреки това, в реалната индустриална среда, напрежението на захранването не винаги е постоянно. Фактори като колебания на натоварването на електрическата мрежа, загубите на линията и стартирането и спирането на голямото оборудване могат да причинят промени в захранващото напрежение. Това колебание на напрежението, независимо дали е над или под номиналната стойност, ще окаже значително влияние върху работата на електрическия клапан. Разбирането на тези ефекти и предприемането на съответните мерки са необходими предпоставки, за да се осигури дългосрочна стабилна работа на електрическите клапани.
Когато електрическият клапан срещне захранващо напрежение по -ниско от долната граница на номиналния си диапазон, най -прякото въздействие е, че изходът на въртящия момент от двигателя на задвижването ще намалее значително. Изходният въртящ момент на двигателя обикновено е пропорционален на квадрата на напрежението, така че малко намаление на напрежението може да доведе до голямо намаляване на въртящия момент. Това затихване на въртящия момент означава, че способността на двигателя да преодолее работното съпротивление на клапана (включително средно налягане, опаковане на триене, сила на уплътняване на седалката и т.н.) е значително отслабена.
Специфичните прояви включват: Процесът на отваряне или затваряне на клапана е необичайно бавен и не може да достигне до проектираното време за пътуване; В началния момент, когато трябва да преодолее голяма сила на триене или разлика в налягането, двигателят може да не може да започне и е в състояние „заседнало“; или клапанът може да бъде застоял поради повишена съпротивление в средата и не може да бъде напълно отворен или напълно затворен, което води до прекъсване на процеса или вътрешното изтичане, влияещо върху качеството на продукта или причинява загуба на материал. По-сериозното е, че когато двигателят се опита да изведе въртящия момент при ниско напрежение, ако товарът е твърде тежък и скоростта намалява или дори застоя, токът на статора ще се увеличи рязко (близо до тока с заключен ротор), далеч надвишавайки номиналния работен ток. Това ще доведе до рязко повишаване на температурата на намотката за кратък период от време, което лесно може да изгори изолацията на двигателя и да причини трайни щети.
Риск от прекомерно напрежение
Противно на ниското напрежение, когато напрежението на захранването надвишава горната граница на номиналното работно напрежение на електрическия клапан, това също ще причини серия от проблеми. Прекомерното напрежение ще принуди двигателя да работи в наситено или близо до наситено състояние на магнитната верига, причинявайки загубите на хистерезис и загубите на вихровия ток в желязното ядро да се увеличат драстично. Това ще доведе до общото генериране на топлина на двигателя да е много по -високо от нормалното. Този вид непрекъснато прегряване е „хроничният убиец“ на електрическите клапани. Той ще ускори термичното стареене на изолационния материал на двигателната намотка, което го прави чупливо и напукано, а якостта на изолацията ще спадне значително. След като якостта на изолацията е по-ниска от работното напрежение или преходното пренапрежение на пренапрежението, между завоя, междуфазната или земята разрушава късо съединение, което води до изгаряне на двигателя.
В същото време пренапрежението ще представлява и тежки предизвикателства пред електронния контролен блок вътре в електрическия клапан. Полупроводниковите устройства като модули за захранване, чипове за драйвери и сензорни интерфейси са обект на прекомерно електрическо напрежение, което може да доведе до преждевременна повреда, отклонение на параметрите или дори моментално разбиване. В допълнение, въпреки че пренапрежението може да позволи на двигателя да изведе по -голям въртящ момент в краткосрочен план, той ще доведе до прекомерно натоварване на удара и стрес на скоростната кутия за редукция, ускорява износване, умора и дори счупване на предавки и лагери и значително ще съкрати живота на механизма на предаване.
Съвременните електрически клапани, особено регулиращи електрически клапани, обикновено са оборудвани със сложни електронни системи за управление за получаване на контролни сигнали, мониторинг на позициите на клапаните, постигане на прецизно позициониране и диагностика на неизправности и други функции. Тези контролни вериги имат високи изисквания за стабилността на захранващото напрежение. Тежките колебания на напрежението или непрекъснатите отклонения от нормалния диапазон директно ще пречат на работата на микропроцесора, веригата за придобиване на сигнали и комуникационния интерфейс вътре в контролния блок. Например, нестабилността на напрежението може да доведе до скачане на сензорите или да бъде неточно, което води до изкривяване на сигналите за обратна връзка на клапана; Той може да повлияе на нормалната работа на алгоритъма за управление, причинявайки отклонения или трептения в позиционирането на клапана; Той може също да попречи на комуникацията със системите за управление на горното ниво (като PLC, DCS), причинявайки грешки или прекъсвания на предаване на данни. Това намаляване на точността на контрол е неприемливо за индустриалните процеси, които изискват прецизен поток или контрол на налягането и може да доведе до нестабилно качество на продукта и дори аварии за безопасност.
стратегии за справяне
За да се намали или премахне неблагоприятните ефекти от промените в напрежението върху работата на електрическите клапани, може да се приеме поредица от мерки за противодействие. В началния етап на подбор на проекта трябва да се оцени внимателно качеството на електрическата мрежа на място и електрически задвижващ механизъм с широк обхват на адаптивност на напрежението и добри характеристики на електрическа защита (като вградено напрежение, прекомерно напрежение, прекомерно прегряване и защита на фазовата последователност).
При проектирането на системата за захранване трябва да се настрои независима линия за захранване с достатъчен диаметър на проводника за електрическия клапан, за да се избегне споделянето на веригата с големи ударни натоварвания (като големи двигатели и заваръчни машини), за да се намали спадът и смущения на напрежението на линията. За ситуации, при които качеството на електрическата мрежа е лошо или има строги изисквания за стабилност, оборудването за кондициониране на мощността трябва да бъде инвестирано решително, като например инсталиране на стабилизатор на електронен променлив ток за променлив ток, използване на захранване на промишлени UPS с функции за стабилизиране на филтриране и напрежение или използване на изолационни трансформатори и филтри за потискане на Grid Noise Andies.
В същото време работата и поддръжката се засилват и анализаторите на качеството на мощността редовно се използват за откриване на напрежение, хармоници и други параметри на точката на захранване на клапана, така че да се открият незабавно скрити опасности и да се постигне прогнозна поддръжка.
