Actuadors elèctrics i pneumàticsper a vàlvules de canonades: Sembla que els dos tipus d'actuadors són força diferents i l'elecció s'ha de fer segons la font d'alimentació disponible al lloc d'instal·lació.Però de fet, aquesta visió és esbiaixada.A més de les diferències principals i òbvies, també tenen una sèrie de característiques úniques menys òbvies.

Els actuadors elèctrics i pneumàtics són els dos mecanismes d'accionament més utilitzats en sistemes d'automatització.Normalment, la decisió de selecció de l'actuador es fa en l'etapa de disseny bàsic, i s'utilitzarà fins al final del cicle de vida després de la instal·lació.

En triar el tipus de potència de l'actuador, la gent sovint no té en compte els paràmetres del medi de procés a la canonada, sinó que només presta atenció als materials de referència interns del dissenyador, la situació de la font d'alimentació o si el lloc pot subministrar una gran quantitat. quantitat de gas prefabricat.

Tanmateix, en el curs de l'operació, sovint es troba que algunes vàlvules han d'estar equipades amb actuadors, o els paràmetres del medi de procés en algunes vàlvules canviaran.Aleshores sorgeix la pregunta: he de mantenir l'actuador original o substituir-lo per un altre per millorar el rendiment?

Vida útil més llarga

Aquest article introduirà i compararà les principals característiques de rendiment dels actuadors elèctrics i pneumàtics.

En circumstàncies normals, els fabricants garantiran 10.000 cicles de funcionament per als actuadors elèctrics i 100.000 cicles de funcionament per als actuadors pneumàtics.Òbviament, pel que fa al nombre de cicles de funcionament, l'actuador pneumàtic té una vida útil més llarga per la seva estructura més senzilla.A més, la superfície de contacte de fricció de l'actuador pneumàtic està feta d'elastòmer o polímer, i les juntes tòriques i els elements de guia de plàstic desgastats són fàcils de substituir.

Com a actuador elèctric, normalment hi ha una caixa de canvis reductora des del motor fins a l'eix de sortida.Hi ha molts engranatges que enganxen entre si, que es desgastaran durant el funcionament.També val la pena assenyalar que no cal canviar el greix lubricant durant tot el cicle de vida de l'actuador pneumàtic.

Parell motor

Un dels paràmetres de rendiment més importants dels actuadors de vàlvules de canonada és el parell.El parell d'un actuador elèctric depèn del disseny (component constant) i de la tensió aplicada a l'estator.El parell d'un actuador pneumàtic depèn del disseny (component constant) i de la pressió del subministrament d'aire subministrat a l'actuador pneumàtic.

En general, el parell de l'actuador ha de ser superior al parell màxim de la vàlvula, o superior al parell necessari per moure l'element de tancament.En ús real, el parell real de la vàlvula pot ser superior al parell màxim indicat per la marca comercial del fabricant, i també superior al parell màxim de l'actuador.Això és sens dubte una emergència.

Si continueu fent funcionar l'actuador, pot causar danys a l'actuador i a la vàlvula.Si augmenta el parell de la vàlvula, el motor augmentarà gradualment el parell fins que assoleix el valor d'extracció (el valor d'extracció).Això significa que l'estructura mecànica es veu obligada a sortir i suportar un parell excessiu més enllà del rang de disseny.

Protecció sobre el parell

Per evitar que l'equip es faci malbé en les condicions esmentades anteriorment, l'actuador elèctric es pot equipar amb alguns dispositius especials.El més comú és l'interruptor de parell, que pot ser mecànic (el principi de funcionament comú és que l'engranatge sense fi es mou axialment linealment en estat de sobreparell);també pot ser electrònic (el principi comú és mesurar el corrent de l'estator, o l'efecte Hall.).Quan el parell supera el valor màxim dissenyat, l'interruptor de parell pot tallar la tensió de l'estator i aturar el motor de l'actuador.No hi ha necessitat de protecció contra el parell excessiu en els actuadors pneumàtics.Si el parell aplicat a la vàlvula supera el límit especificat, les propietats físiques de l'aire comprimit faran que l'actuador pneumàtic deixi de conduir.A diferència dels actuadors elèctrics, el parell de sortida dels actuadors pneumàtics no superarà el límit de disseny.Es pot considerar que si la vàlvula de la canonada està equipada amb un actuador pneumàtic, s'elimina el risc de fallada de l'equip a causa del parell que supera el valor especificat.

Disseny a prova d'explosió

Si hi ha mercaderies perilloses a l'entorn d'ús, els equips elèctrics poden provocar una explosió.Pel que fa als nivells de protecció i mètodes de protecció en l'entorn perillós, no s'inclouen en aquest article per limitacions d'espai.

No obstant això, encara cal destacar que els equips a prova d'explosió s'han d'utilitzar en entorns amb materials perillosos.

En comparació amb els actuadors elèctrics estàndard industrials convencionals, els actuadors elèctrics a prova d'explosió per a vàlvules de canonades són més cars i de disseny més complicat.Fins i tot si l'actuador pneumàtic s'utilitza en un entorn perillós, no hi ha risc potencial d'explosió.Per als actuadors pneumàtics, el disseny especial per a entorns perillosos també es limita als posicionadors, vàlvules solenoides i interruptors de límit (figura 1-3).En conseqüència, si s'utilitza un actuador pneumàtic amb un accessori a prova d'explosió per operar una vàlvula de canonada, el cost serà significativament inferior al d'un actuador elèctric a prova d'explosió amb la mateixa funció.

Posicionament

Els actuadors pneumàtics tenen una de les mancances més importants.Quan l'actuador arriba a la meitat de la carrera, el posicionament és més complicat, la qual cosa significa que el posicionament de la bobina de la vàlvula de control és més difícil.

A causa de les característiques físiques de l'aire, la precisió de posicionament dels actuadors pneumàtics és diverses vegades inferior a la dels actuadors elèctrics.Si l'actuador elèctric adopta un motor pas a pas, la seva precisió de posicionament és diversos ordres de magnitud superior a la d'un actuador pneumàtic equipat amb un posicionador.Aquest últim només es pot utilitzar per a sistemes que no requereixen una gran precisió de posicionament o precisió de control.Els actuadors pneumàtics utilitzats a les vàlvules de canonades tenen les seves pròpies característiques en el disseny estructural: tots els components del sistema de control s'instal·len a la superfície exterior de l'actuador o fora de l'estructura principal.Si necessiteu canviar el mode de funcionament des d'apagat al control, heu de substituir la vàlvula solenoide per un posicionador.Com que aquests dos components estan instal·lats a l'exterior de l'actuador pneumàtic i el disseny de la superfície d'acoblament és el mateix, és més convenient treure el distribuïdor i instal·lar el posicionador.És a dir, el mateix actuador pneumàtic es pot utilitzar tant per a l'aturada com per al control substituint els accessoris corresponents (Figura 1-2).