Hvordan påvirker spenningssvingning ytelsen til elektriske ventiler?
Legg igjen en beskjed
Elektriske ventiler omdanner elektrisk energi til mekanisk energi for å drive bevegelsen av ventilkjernen for å regulere eller kutte av væsken. Denne energikonverteringsprosessen er veldig avhengig av en stabil og innenfor spesifikasjonsspenning. I reelle industrielle miljøer er imidlertid leveringsspenningen ikke alltid konstant. Faktorer som svingninger i strømnettbelastningen, line -tap og start og stopp av stort utstyr kan forårsake endringer i forsyningsspenningen. Denne spenningssvingningen, enten over eller under den nominelle verdien, vil ha en betydelig innvirkning på ytelsen til den elektriske ventilen. Å forstå disse effektene og ta tilsvarende tiltak er nødvendige forutsetninger for å sikre langsiktig stabil drift av elektriske ventiler.
Når den elektriske ventilen møter en forsyningsspenning lavere enn den nedre grensen for det nominelle området, er den mest direkte påvirkningen at momentutgangen med drivmotoren vil avta betydelig. Utgangsmomentet til en motor er vanligvis proporsjonal med kvadratet på spenningen, så en liten reduksjon i spenning kan føre til en stor reduksjon i dreiemomentet. Denne dreiemomentdempingen betyr at motorens evne til å overvinne ventilens driftsmotstand (inkludert middels trykk, pakkingsfriksjon, ventilsetetettingskraft, etc.) er sterkt svekket.
Spesifikke manifestasjoner inkluderer: ventilåpnings- eller lukkeprosessen er unormalt treg og kan ikke nå den designet reisetiden; I startmomentet når det trenger å overvinne en stor statisk friksjonskraft eller trykkforskjell, kan det hende at motoren ikke kan starte og er i en "fast" tilstand; eller ventilen kan være stillestående på grunn av økt motstand i midten og kan ikke åpnes helt eller helt lukket, noe som resulterer i avbrudd i prosessen eller intern lekkasje, noe som påvirker produktkvaliteten eller forårsaker materialtap. Det som er mer alvorlig, er at når motoren prøver å utgangsmoment ved lavspenning, hvis belastningen er for tung og hastigheten avtar eller til og med stagnerer, vil statorstrømmen øke kraftig (nær den låste rotorstrømmen), langt over den nominelle driftsstrømmen. Dette vil føre til at den svingete temperaturen stiger kraftig på kort tid, noe som lett kan forbrenne motorisolasjonen og forårsake permanent skade.
Risiko for overdreven spenning
I motsetning til lavspenning, når forsyningsspenningen overstiger den øvre grensen for den nominelle driftsspenningen til den elektriske ventilen, vil den også føre til en serie problemer. Overdreven spenning vil tvinge motoren til å fungere i en mettet eller nær mettet tilstand av magnetkretsen, og forårsake tap av hysterese og virvelstrømstap i jernkjernen for å øke dramatisk. Dette vil føre til at den totale varmeproduksjonen av motoren er mye høyere enn normalt. Denne typen kontinuerlig overoppheting er den "kroniske morderen" av elektriske ventiler. Det vil akselerere den termiske aldringen av det motoriske viklingsmaterialet, gjøre det sprøtt og sprukket, og isolasjonsstyrken vil falle betydelig. Når isolasjonsstyrken er lavere enn arbeidsspenningen eller den forbigående overspenningstoppen, vil kortslutning mellom sving, mellomfase eller bakke nedbrytning oppstå, noe som får motoren til å brenne ut.
Samtidig vil overspenning også utgjøre alvorlige utfordringer for den elektroniske kontrollenheten inne i den elektriske ventilen. Halvlederenheter som kraftmoduler, førerbrikker og sensorgrensesnitt er utsatt for overdreven elektrisk stress, noe som kan føre til for tidlig svikt, parameterdrift eller til og med øyeblikkelig sammenbrudd. I tillegg, selv om overspenning kan tillate motoren å sende ut større dreiemoment på kort sikt, vil den gi overdreven påvirkningsbelastning og stress for reduksjonsgirkassen, akselerere slitasje, tretthet og til og med brudd på gir og lagre, og forkorte levetiden til transmisjonsmekanismen betydelig.
Moderne elektriske ventiler, spesielt regulerende elektriske ventiler, er vanligvis utstyrt med komplekse elektroniske kontrollsystemer for å motta kontrollsignaler, overvåke ventilposisjoner, oppnå presis posisjonering og feildiagnose og andre funksjoner. Disse kontrollkretsene har høye krav til stabiliteten til forsyningsspenningen. Alvorlige spenningssvingninger eller kontinuerlige avvik fra normalområdet vil direkte forstyrre arbeidet til mikroprosessoren, signalinnsamlingskretsen og kommunikasjonsgrensesnittet inne i kontrollenheten. For eksempel kan spenningsinstabilitet føre til at sensoravlesninger hopper eller er unøyaktig, noe som fører til at tilbakemeldingssignaler for ventilposisjon blir forvrengt; Det kan påvirke den normale driften av kontrollalgoritmen, forårsake avvik eller svingninger i ventilposisjonering; Det kan også forstyrre kommunikasjon med kontrollsystemer på øvre nivå (for eksempel PLC, DC), forårsake dataoverføringsfeil eller avbrudd. Denne reduksjonen i kontrollnøyaktighet er uakseptabel for industrielle prosesser som krever presis strømning eller trykkkontroll, og kan føre til ustabil produktkvalitet og til og med sikkerhetsulykker.
mestringsstrategier
For å redusere eller eliminere bivirkningene av spenningsendringer på ytelsen til elektriske ventiler, kan en serie motforanstaltninger tas i bruk. I det innledende utvalgstrinnet av prosjektet, bør kvaliteten på strømnettet på stedet evalueres nøye, og en elektrisk aktuator med et bredt spennings tilpasningsevne og gode elektriske beskyttelsesegenskaper (for eksempel innebygd over-under spenning, overstrøm, overoppvarming og fasesekvensbeskyttelse) bør velges.
I utformingen av strømforsyningssystemet, bør det settes opp en uavhengig strømforsyningslinje med tilstrekkelig tråddiameter for den elektriske ventilen for å unngå å dele kretsen med store påvirkningsbelastninger (for eksempel store motorer og sveisemaskiner) for å redusere linjespenningsfall og forstyrrelse. For situasjoner der kvaliteten på strømnettet er dårlig, eller det er strenge stabilitetskrav, bør strømkondisjoneringsutstyr investeres avgjørende, for eksempel å installere en hurtig-respons elektronisk vekselstrømspenningsstabilisator, en industriell kvalitet-strømforsyning med filtrering og spenningsstabiliseringsfunksjoner, eller ved å bruke isolasjonstransformatorer og filter for å supplere gridstøy og transienter, eller transientere isolasjonstransformatorer og filter.
Samtidig styrkes drift og vedlikehold, og analysatorer for kraftkvalitet brukes regelmessig til å oppdage spenning, harmonikk og andre parametere for ventilens strømforsyningspunkt, for å raskt oppdage skjulte farer og oppnå prediktivt vedlikehold.
