Jak ovlivňuje kolísání napětí výkon elektrických ventilů?
Zanechat vzkaz
Elektrické ventily přeměňují elektrickou energii na mechanickou energii, aby se pohyboval jádro ventilu, aby reguloval nebo odřízl tekutinu. Tento proces přeměny energie je vysoce závislý na stabilním a napájecím napětí uvnitř. Ve skutečném průmyslovém prostředí však není napětí vždy konstantní. Faktory, jako jsou kolísání zatížení sítě, ztráty linky a startovací a zastavení velkého zařízení, mohou způsobit změny napájecího napětí. Toto kolísání napětí, ať už nad nebo pod hodnotou jmenovité hodnoty, bude mít významný dopad na výkon elektrického ventilu. Pochopení těchto účinků a přijímání odpovídajících opatření jsou nezbytnými předpoklady, aby se zajistilo dlouhodobý stabilní provoz elektrických ventilů.
Když elektrický ventil narazí na přívodní napětí nižší než dolní mez jeho jmenovitého rozsahu, nejpřímějším dopadem je, že výstup točivého momentu motorem pohonu se výrazně sníží. Výstupní točivý moment motoru je obvykle úměrný čtverci napětí, takže malé snížení napětí může vést k velkému snížení točivého momentu. Tento útlum v točivém momentu znamená, že schopnost motoru překonat provozní odpor ventilu (včetně středního tlaku, tření balení, těsnění sedadla ventilu atd.) Je výrazně oslabena.
Specifické projevy zahrnují: proces otevření nebo uzavření ventilu je neobvykle pomalý a nemůže dosáhnout navržené doby cestování; V počátečním okamžiku, kdy potřebuje překonat velkou statickou třecí sílu nebo tlakový rozdíl, nemusí být motor schopen začít a je ve stavu „zaseknutého“; Nebo může být ventil stagnující kvůli zvýšenému odporu uprostřed a nelze jej plně otevřít nebo plně uzavřít, což má za následek přerušení procesu nebo vnitřního úniku, což ovlivňuje kvalitu produktu nebo způsobuje ztrátu materiálu. Váž je vážnější, že když se motor pokusí na výstup momentu při nízkém napětí, pokud je zatížení příliš těžké a rychlost klesá nebo dokonce stagnuje, statorový proud se prudce zvýší (v blízkosti zamčeného rotorového proudu), což daleko přesahuje jmenovitý provozní proud. To způsobí, že teplota vinutí prudce vzroste v krátkém časovém období, což může snadno spálit izolaci motoru a způsobit trvalé poškození.
Riziko nadměrného napětí
Na rozdíl od nízkého napětí, když napájecí napětí překročí horní hranici jmenovitého provozního napětí elektrického ventilu, způsobí také řadu problémů. Nadměrné napětí přinutí motor, aby pracoval v nasyceném nebo blízkém nasyceném stavu magnetického obvodu, což způsobí ztráty hystereze a ztráty vířivého proudu v železném jádru, aby se dramaticky zvýšily. To způsobí, že celková tvorba tepla motoru je mnohem vyšší než obvykle. Tento druh nepřetržitého přehřátí je „chronický zabiják“ elektrických ventilů. Zrychlí tepelné stárnutí izolačního materiálu navíjecího motoru, díky čemuž je křehký a prasklý a izolační síla výrazně klesne. Jakmile je izolační síla nižší než pracovní napětí nebo přechodný přepětí vrchol, dojde ke zkratu mezifázového nebo průkladného rozkladu, což způsobí spálení motoru.
Současně bude přepětí také představovat závažné výzvy pro elektronickou řídicí jednotku uvnitř elektrického ventilu. Polovodičová zařízení, jako jsou napájecí moduly, čipy ovladačů a rozhraní senzorů, podléhají nadměrnému elektrickému napětí, což může vést k předčasnému selhání, driftu parametrů nebo dokonce okamžitému zhroucení. Kromě toho, ačkoli přepětí může umožnit motoru v krátkodobém horizontu vydat větší točivý moment, přinese nadměrné nárazové zatížení a napětí do redukční převodovky, zrychluje opotřebení, únavu a dokonce i rozbití ozubených kol a ložisek a výrazně zkrátí životnost přenosového mechanismu.
Moderní elektrické ventily, zejména regulující elektrické ventily, jsou obvykle vybaveny složitými elektronickými řídicími systémy pro přijímání řídicích signálů, monitorovacích poloh ventilů, dosažení přesného polohování a diagnostiky poruch a dalšími funkcemi. Tyto kontrolní obvody mají vysoké požadavky na stabilitu napájecího napětí. Závažné kolísání napětí nebo kontinuální odchylky od normálního rozsahu přímo narušují práci mikroprocesoru, obvodu získávání signálu a komunikačního rozhraní uvnitř řídicí jednotky. Například nestabilita napětí může způsobit, že odečtění senzorů skočí nebo je nepřesné, což způsobí zkreslení signálů polohy zpětné vazby ventilu; Může to ovlivnit normální provoz řídicího algoritmu, což způsobuje odchylky nebo oscilace v polohování chlopně; Může také narušit komunikaci s kontrolními systémy vyšší úrovně (jako je PLC, DCS), což způsobuje chyby nebo přerušení přenosu dat. Toto snížení přesnosti kontroly je nepřijatelné pro průmyslové procesy, které vyžadují přesný průtok nebo tlak, a může vést k nestabilní kvalitě produktu a dokonce i bezpečnostním nehodám.
Strategie zvládání
Za účelem snížení nebo odstranění nepříznivých účinků změn napětí na výkon elektrických ventilů lze přijmout řadu protiopatření. V počáteční fázi výběru projektu by měla být kvalita napájecí mřížky na místě pečlivě vyhodnocena a měl by být vybrán elektrický ovladač se širokým přizpůsobitelnosti a dobrými vlastnostmi elektrické ochrany (jako je vestavěné napětí nad rámec, nadproud, nadměrné horké a fázové sekvence).
Při návrhu napájecího systému by měla být pro elektrický ventil nastavena nezávislý napájecí potrubí s dostatečným průměrem drátu, aby se zabránilo sdílení obvodu s velkým nárazovým zatížením (jako jsou velké motory a svařovací stroje), aby se snížilo pokles napětí a rušení napětí. Pro situace, kdy je kvalita výkonové mřížky špatná nebo existují přísné požadavky na stabilitu, by mělo být zařízení kondicionování energie rozhodující, jako je instalace elektronického stabilizátoru napětí a přechodu na průmyslové napětí a přechodné interference, nebo by mělo být instalováno rychlé odpovědi na elektronické napětí.
Současně se posiluje provoz a údržba a analyzátory kvality energie se pravidelně používají k detekci napětí, harmonických a dalších parametrů napájecího bodu ventilu, aby se neprodleně objevila skrytá nebezpečí a k dosažení prediktivní údržby.
