Métodos de selección y habilidades de Actuadores electricos
Como elemento de control más importante en las válvulas de control de procesos industriales, se utiliza comúnmente en válvulas eléctricas y tipos neumáticos. La válvula de control eléctrica simplemente dice solo un conjunto de cuerpo de válvula de control con un actuador eléctrico. Hay muchos tipos y funciones de actuadores eléctricos. En el proceso de diseño y selección, normalmente sólo se enfatizan los parámetros de la válvula, pero los requisitos relevantes de los actuadores eléctricos se ignoran o no están claros. Entonces, si no se presta atención a los requisitos del actuador, la depuración y los procesos de uso también traerán problemas innecesarios.
I. Introduzca brevemente varios actuadores eléctricos que puedan combinarse con la válvula de control.
1. Actuador eléctrico de tipo giratorio (ángulo de rotación <360 grados);
La rotación del eje de salida del actuador eléctrico es inferior a un círculo, es decir, inferior a 360 grados, normalmente 90 grados para lograr el control del proceso de apertura y cierre de la válvula.
Este tipo de actuador eléctrico se divide en dos tipos: tipo de conexión directa y tipo de manivela base según los diferentes métodos de instalación.
a) Tipo de conexión directa: se refiere a la forma en que el eje de salida del actuador eléctrico se conecta directamente al vástago de la válvula.
b) Tipo de manivela base: se refiere a la forma en que el eje de salida se conecta al vástago de la válvula a través de una manivela. Este tipo de actuador eléctrico es adecuado para válvulas de mariposa, válvulas de bola, válvulas de macho, etc.
2. Actuadores eléctricos multivueltas (ángulo de rotación>360 grados);
Este tipo de actuador eléctrico es adecuado para válvulas de compuerta, válvulas de globo, etc.
3. Actuador eléctrico de tipo lineal (movimiento lineal);
Este tipo de actuador eléctrico es adecuado para válvulas de control de asiento simple, válvulas de control de asiento doble, etc.
II. Seleccione actuadores eléctricos de acuerdo con los requisitos de control del proceso de producción de actuadores eléctricos de válvulas.
Los modos de control de los actuadores eléctricos generalmente se dividen en dos categorías: tipo encendido/apagado (control de bucle abierto) y tipo regulación/modulación (control de bucle cerrado).
Tipo encendido/apagado (control de bucle abierto)
Los actuadores eléctricos de tipo encendido/apagado generalmente realizan el control total de apertura o cierre de la válvula. La válvula está en la posición completamente abierta o completamente cerrada. Este tipo de válvula no requiere un control preciso del caudal del medio. Los actuadores eléctricos de tipo encendido/apagado se pueden dividir en estructura dividida y estructura integrada debido a sus diferentes estructuras. Esto debe explicarse al seleccionar el modelo; de lo contrario, a menudo se producirán discrepancias, como conflictos con el sistema de control durante la instalación en el sitio.
a) Estructura dividida (generalmente llamada tipo ordinario):
La unidad de control está separada del actuador eléctrico. El actuador eléctrico no puede controlar la válvula por sí solo. Debe ser controlado por una unidad de control externa. La desventaja de esta estructura es que es inconveniente para la instalación general del sistema, aumenta el costo del transmisor de nivel, el cableado y la instalación, y es propenso a fallar. Cuando ocurre una falla, no es fácil de diagnosticar y reparar, y la rentabilidad no es la ideal.
b) Estructura integrada (normalmente denominada tipo integral):
La unidad de control y el actuador eléctrico están empaquetados como uno solo y pueden operarse en el lugar sin una unidad de control externa, y pueden operarse de forma remota solo emitiendo información de control relevante. La ventaja de esta estructura es que facilita la instalación general del sistema, reduce los costos de cableado e instalación y es fácil de diagnosticar y solucionar problemas.
Tipo de regulación (control de circuito cerrado)
Los actuadores eléctricos reguladores no solo tienen una estructura integrada tipo interruptor, sino que también ajustan con precisión el flujo del medio, sino que también pueden controlar con precisión la válvula. La siguiente es una breve descripción de los parámetros que deben tenerse en cuenta al seleccionar el actuador eléctrico ajustable.
a) Tipo de señal de control (corriente, voltaje)
La señal de control del actuador eléctrico regulador generalmente incluye una señal de corriente (4～20mA, 0～10mA) o una señal de voltaje (0～5V, 1～5V), que deben aclararse al seleccionar el tipo de señal y los parámetros.
b) Tipo de trabajo (tipo de apertura, tipo de cierre)
El modo de funcionamiento del actuador eléctrico regulador es generalmente de tipo apertura (tomando como ejemplo la señal de control de 4-20 mA, el tipo de apertura significa que la señal de 4 mA corresponde al cierre de la válvula, 20 mA corresponde a la apertura de la válvula) y el otro es del tipo de cierre (significa que La señal de 4mA corresponde a la apertura de la válvula y 20mA corresponde al cierre de la válvula).
c) Pérdida de protección de la señal
La pérdida de protección de señal significa que cuando la señal de control se pierde debido a fallas en el cable, el actuador eléctrico abrirá y cerrará la válvula de control al valor de protección establecido. Los valores de protección comunes tienen tres situaciones, completamente abierto, completamente cerrado o mantener la última posición. El actuador eléctrico inteligente se puede modificar de manera flexible a través de configuraciones en el sitio, y cualquier posición (0~100%) se puede configurar como valor de protección.
III. Elija el actuador de válvula eléctrica según el par de funcionamiento de la válvula.
El par requerido para la apertura y cierre normales de la válvula está determinado por factores como el diámetro de la válvula, la presión de trabajo, etc. Sin embargo, la precisión del procesamiento y el proceso de ensamblaje de diferentes fabricantes de válvulas son diferentes, por lo que el par requerido para la misma válvula de especificación también es diferente. Al seleccionar el tipo de actuador, si el par del actuador es demasiado pequeño, la válvula no se puede abrir ni cerrar normalmente. Por lo tanto, el actuador eléctrico debe seleccionar un rango de par razonable. El par de salida del actuador eléctrico debe ser de 1.2 a 1.5 veces el par máximo de funcionamiento de la válvula.
IV. Parámetros eléctricos de actuadores eléctricos.
Debido a las diferencias en los parámetros eléctricos de los diferentes fabricantes de actuadores, generalmente es necesario determinar sus parámetros eléctricos durante el diseño y la selección, incluyendo principalmente la potencia del motor, la corriente nominal y el voltaje del circuito de control secundario.
El parámetro más importante de los actuadores eléctricos es la fuerza de salida.
Para los actuadores eléctricos lineales, la unidad es N o Kg, 10N = 1Kg, lo que se llama empuje. Para actuadores eléctricos de tipo rotativo, la unidad es Nm o Kg.m, 10Nm=1Kgm.
Al seleccionar la fuerza de salida, se debe determinar de acuerdo con la fuerza motriz máxima de las válvulas de control. Generalmente, se requiere que el actuador retenga el 30% del margen para que sea seguro. Debido a que el cálculo de la fuerza motriz de la válvula es muy complicado, a continuación se brindan algunos datos empíricos de válvulas comunes:
Par de actuador eléctrico para válvulas de compuerta (DN25~DN1800, presión nominal 1~320Kg/cm2, 0.1~32MPa, unidad de par: Kg.m)
Par de actuador eléctrico para válvulas de globo (DN15~DN350, presión nominal 6~320Kg/cm2, 0.6~32MPa, unidad de par: Kg.m)
Par de actuador eléctrico para válvulas de bola (DN50~DN1000, presión nominal 6~100Kg/cm2, 0.6~10MPa, unidad de par: Kg.m)
Par de actuador eléctrico para válvulas de mariposa (DN50~DN2000, presión nominal 2.5~25Kg/cm2, 0.25~2.5MPa, unidad de par: Kg.m)
