Как работают пропорциональные клапаны (8 видео)

Пропорциональный электромагнитный клапан имеет предназначение непрерывно регулирующего устройства, расхода жидкости или газа при регулировке уровня входного сигнала. Пропорциональный клапан нормально закрытый. Для того чтобы поток жидкости или газа через клапан регулировался в пределах 0 — 100%, необходимо дополнительно устанавливать управляющее устройство, в противном случае вовремя работы клапан открыт или закрыт.

Содержание

Пропорциональное действие
Конструкция
Принцип работы
Параметры пропорциональных клапанов
Устройства для управления пропорциональными клапанами
Электропитание
Время отклика
Характеристики регулировки потока
Электронное управление
Как работают пропорциональные клапаны
🔥 Видео

Пропорциональное действие

Большинство клапанов для управления потоком работают на основе включения/выключения. Они либо полностью открыты, либо закрыты. Меняя электрический ток на входе пропорционального клапана, поток жидкости через клапан может быть непрерывен и плавно регулироваться в пределах от 0 до 100%, от максимального номинального расхода.

Конструкция

Для того чтобы получить клапан пропорционального действия, необходимо изменить конструкция электромагнита.

Принцип работы

Видео:Пропорциональные клапаны (FluidSIM).Скачать

Регулировка расхода зависит от открытия клапана (смещения или удара ядра внутри основной трубы). В пропорциональных электромагнитных клапанах магнитное поле прямо пропорционально, току, протекающему через катушку. Регулировка спускного винта, повышая либо понижая усилия воздействия на пружину, позволяет правильно настроить клапан, чтобы подстроить его под производственные допуски и производят одинаковые характеристики потока.

Пропорциональный электромагнитный клапан функционирует за счет силы, создаваемой электромагнитной катушкой; при прохождении тока через нее, увеличивает обратная сила воздействия на поршень, которая создается сжатой пружиной находящейся над соленоидом. При маленьком токе, проходящем через катушку, на поршень оказывается не достаточная сила для его поднятия в следствии чего клапан остается закрытым. При увеличении силы тока, повышается напряженность магнитного поля внутри соленоида, что приводит к поднятию поршня. В зависимости от жесткости обратной пружины рассчитывается напряженность магнитного поля и ток в соленоиде, необходимые для корректной работы пропорционального клапана. Для увеличения или снижения силы воздействия обратной пружины используется регулирующий винт. Когда сила, создаваемая магнитным полем, уравновешивается силой, разжимания обратной пружины клапан находится в открытом состоянии. Данные регулировки позволяют настроить пропорциональные клапаны под необходимые производственные допуски предприятия.

Параметры пропорциональных клапанов

Функция	ΔP max, бар	Температура, о С		Dy	Серия, PDF файл
Функция	ΔP max, бар	min	max	Dy	Серия, PDF файл
Латунный корпус
2/2 НЗ	0. 12	0	+60	М5	202
2/2 НЗ	0. 8	0	+50	1/8	202
2/2 НЗ	0 . 16	-10	+90	1/4	202
2/2 НЗ	0 . 4	-10	+90	3/8	202
2/2 НЗ	0,3 . 10	-10	+90	3/8. 1/2	203
2/2 НЗ	-0,9 . 10	-5	+90	3/4	610
Корпус из нержавеющей стали
2/2 НЗ	0 . 8	0	+50	1/8	202
2/2 НЗ	0 . 16	-10	+90	1/4. 3/8	202
2/2 НЗ	0 . 16	-10	+180	1/2. 2 1/2	Е290
Бронзовый корпус
2/2 НЗ 3/2 НЗ	0 . 16	-10	+180	1/2. 2 1/2	Е290
Пластиковый корпус
2/2 НЗ — НО	0 . 4-8	0	+60	Опорная плита	630
FLOWTRONIC D
2/2 НЗ — НО	4 . 8	0	+60	1/2. 1/4. 3/8	607

Читайте также: Входной клапан стиральной машины ремонт

Устройства для управления пропорциональными клапанами

Название устройства	Серия, PDF файл
Управляющее устройство для пропорциональных электромагнитных клапанов POSIFLOW	908
Устройство для управления пропорциональными электромагнитными клапанами	603

Электропитание

Регулируя ток соленоида, пропорциональный клапан, можно открывать и закрывать практически бесконечное количество раз. Регулировать ток можно регулировкой напряжения на соленоиде.

Напряжение на катушке может изменяться 2-мя способами:
— широтно-импульсной модуляцией;
— подачей постоянного напряжения 0-24 В.

Так как сопротивление обмоток катушки зависит от температуры окружающей среды, то в целях поддержания клапана в определенной позиции ток в катушке необходимо поддерживать в пределах 100 – 500 мА.

Время отклика

Пропорциональный клапан имеют время отклика, которое составляет порядка миллисекунд. Это означает, что он очень быстрое реагирует на любое изменение на электрическом входе. Динамическое время отклика позволяет судить о динамических характеристик пропорционального электромагнитного клапана. Динамическое время отклика указывает на промежуток времени между моментом шаг в электрический вход и время, когда ядро достигло своего нового положения. Для пропорциональных электромагнитных клапанов это время, как правило, составляет 25-60 мс.

Характеристики регулировки потока

Видео:Сигналы в пропорциональной гидравлике.Скачать

Производительность клапана можно оценить из его свойств, представленных ниже.

Линейность. Кривые расхода обычно показывают кривизну на обоих концах, снизу и сверху, между которыми есть линейная рабочая часть кривой. Нелинейность является степень, в которой фактическая кривая потока отклоняется от идеальной прямой линии (выражается в процентах на определенном линейном участке кривой).

Гистерезис. Это различие в скорости потока при той же величине тока на входе, эта зависимость находится снизу, т.е. увеличивается потребление электроэнергии, или сверху, то есть снижается потребление электроэнергии. Гистерезис выражается в процентах от максимальной скорости потока.

Начальный ток. Потребляемой электроэнергией необходимо вызвать проточность пропорционального клапана, существенно отличающуюся от ноля. Порог данной величины выражается в процентах от максимального входного тока.

Чувствительность. Величина входного тока, необходимого для получения заметного перемещения поршня клапана. Чувствительность выражается в процентах от максимального входного тока.

Обратная чувствительность. Изменение входного тока необходимого для получения заметного изменения скорости потока, при управлении поршнем клапана из неподвижного положения в направлении, противоположном первоначальному направлению движения поршня. Обратная чувствительность выражается в процентах от максимального значения водного тока.

Читайте также: Замена прокладки крышки клапанов соната тагаз

Видео:Пропорциональный предохранительный клапан.Скачать

Упомянутые выше характеристик регулировки потока тесно связаны между собой и обусловлены рядом факторов расположенных ниже в порядке важности:
— электромагнитное преобразование сигнала (электромагнитный гистерезис);
— трение между движущимися и статическими компонентами клапана;
— механическое взаимодействие между ядром и седло клапана;
— изменение перепада давления на клапане.

Повторяемость. Разброс скорости потока называется повторяемость.

Электронное управление

Электронный блок управления ASCO обеспечивает удобный способ контроля над положением клапана и потоком в трубопроводе. Он принимает все стандартные сигналы управления от датчиков, используемых в современных системах управления. Напряжение питания катушки регулируется с помощью широтно-импульсной модуляции. Важной встроенной функцией является функция, поддерживающая постоянный ток через катушку (на уровне управляющего сигнала), независимо от изменения сопротивления обмотки или изменения напряжения питания.

Широтно-импульсный управляющий сигнал определяется либо напряжением, либо током.

Могут использоваться такие сигналы управления:
— 0 — 10 В постоянного тока;
— 4 — 20 мА;
— 0 — 20 мА.

Как работают пропорциональные клапаны

Руководство пользователя F001-8/RU.

Видео:ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛИ. КОНСТРУКЦИЯ, РЕМОНТ, ОСОБЕННОСТИ.Скачать

1) ЧТО ТАКОЕ ПРОПОРЦИОНАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИКА?
Электрогидравлическое пропорциональное управление модулирует гидравлические параметры в соответствии с электронными опорными сигналами.
Они представляют собой идеальный интерфейс между гидравлической и электронной системами и применяются в системах с или без обратной связи (см. раздел [3]), для достижения быстроты, плавности и точности перемещений, которые требуются в современных машинах и оборудовании.
Электрогидравлическая система – это раздел всей структуры автоматизации, в которой информация, управление и аварийная сигнализация могут передаваться «прозрачным» способом на систему централизованного электронного управления и наоборот при помощи стандартных сетей.
Пропорциональная электрогидравлика легко программируется, как и электромеханические системы и обеспечивают гибкую автоматизацию. По сравнению с электромеханическими системами, электрогидравлика обеспечивает следующие преимущества:

внутренняя зашита от перегрузок;
автоматическая адаптация усилия;
быстрое время реагирования;
система самосмазки;
простота и непрерывность;
накопление энергии;
высокая плотность мощности;
регулировки сил и моментов;
долговечность и высокая надежность.

2) ЧТО ТАКОЕ ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ КЛАПАН?

Основой пропорционального управления является пропорциональный клапан, регулирующий давление Р и расход Q в соответствии с опорным сигналом (обычно +- 10 В DC). В частности, пропорциональный клапан должен управляться от электронного драйвера, который регулирует электрический ток на электромагните клапана в соответствии с опорным сигналом. Электромагнит преобразует электрический ток в механическое усилие, приводящее в действие золотник против возвратной пружины.

Читайте также: Клапан продувки адсорбера subaru

Повышение тока вызывает соответствующее увеличение выталкивающей силы и движение золотника со сжатием возвратной пружины. В пилотных исполнениях пропорциональный пилотный клапан регулирует поток и давление, управляя основным каскадом. В случае электрической неполадки пружины возвращают золотник в нейтральное положение в соответствии с конфигурацией
клапана для гарантии безопасности, то есть с целью предотвращения повреждения системы
при отсутствии опорного сигнала или электропитания. Безопасность может выполняться непосредственно с пропорционального клапана или последовательным срабатыванием группы клапанов.

Видео:Цифровой блок управления пропорциональным клапаном, управление джойстиком.Скачать

3) УПРАВЛЯЮЩИЕ ЦЕПИ

Контроль движения в современных машинах представляет собой, в основном, проблему управления осями. В настоящее время промышленное оборудование является многоосевым, и в большей степени управляется электрогидравлически при помощи пропорциональных устройств. Движение оси может управляться без обратной связи или с обратной связью, в зависимости от требуемого уровня точности. В большинстве применений для циклов перемещения не требуется очень большой точности, в связи с чем используются системы без обратной связи; в случае, если применение требует точности позиционирования исполнительного механизма, производится управление по обратной связи.

3.1) УПРАВЛЕНИЕ БЕЗ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Управление осью осуществляется посредством модулирования опорного сигнала на пропорциональном клапане без какой-либо обратной связи регулируемого параметра. Точность управления без обратной связи непосредственно связана с качеством гидравлической системы и, в частности, пропорционального клапана и соответствующего драйвера.

3.2) УПРАВЛЕНИЕ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Управление осью выполняется посредством модулирования опорного сигнала на контроллере обратной связи, который получает сигнал от датчика исполнительного механизма и производит сравнение двух сигналов.
Получаемая погрешность обрабатывается электронным контроллером на пропорциональном клапане для выравнивания регулировки в соответствии с требованиями цепи управления PID.
Точность систем с обратной связью выше по сравнению с системами без обратной связи, в меньшей степени подвержена влиянию внешних помех окружающей среды. В любом случае, чем выше качество комплектующих гидравлической системы, тем с большей точностью выполняется контроль оси.

Видео:Пропорциональный клапанСкачать

Пропорциональные клапаны Atos могут работать без обратной связи (клапаны без датчика) или с обратной связью (клапаны с датчиком положения VRVT), см. рис. 1.
Пропорциональные клапаны без датчика питаются через электронные драйверы, модулирующий ток на электромагните пропорционально опорному сигналу. Для обеспечения более надежного функционирования, драйвер должен поставляться производителем клапаны.
Пропорциональные клапаны со встроенным датчиком положения LVDT питаются через электронный драйвер, модулирующий ток в соответствии с управлением регулируемыми параметрами (положение золотника или давление) пропорционально опорному сигналу.
Пропорциональные клапаны с датчиком – это лучший выбор для электрогидравлического управления движением с обратной связью и они улучшают работу системы.