คู่มือการเลือกแอคชูเอเตอร์วาล์วไฟฟ้า: คำนึงถึงห้าประเด็นเหล่านี้

แอคชูเอเตอร์วาล์วไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์เชิงกลที่ใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานหลักในการขับเคลื่อนวาล์ว การเลือกแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากการเลือกที่ไม่ถูกต้องอาจส่งผลให้วาล์วทำงานไม่ถูกต้อง กระบวนการคัดเลือกควรพิจารณา 5 ด้านต่อไปนี้

1. กำหนดโหมดการควบคุมตามข้อกำหนดการควบคุมกระบวนการ

โดยทั่วไปแอคทูเอเตอร์ไฟฟ้าจะแบ่งออกเป็นสองโหมดการควบคุมหลัก: เปิด-ปิด (การควบคุมวงเปิด) และการปรับ (การควบคุมวงปิด)

1.1 แบบเปิด-ปิด (Open-Loop Control)

แอคทูเอเตอร์ไฟฟ้าเปิด-ปิดจะควบคุมวาล์วให้เปิดสุดหรือปิดสุด โดยไม่จำเป็นต้องควบคุมการไหลที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าเปิด-ปิดสามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เป็นโครงสร้างแบบแยกส่วนและแบบรวม ซึ่งจะต้องระบุให้ชัดเจนในระหว่างการเลือก เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่ตรงกันกับระบบควบคุมระหว่างการติดตั้ง

ก) โครงสร้างแบบแยกส่วน

โดยทั่วไปเรียกว่าประเภททั่วไป โดยที่ชุดควบคุมและแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าแยกจากกัน ตัวกระตุ้นไม่สามารถควบคุมวาล์วได้อย่างอิสระและต้องใช้หน่วยควบคุมภายนอก ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในรูปแบบของตัวควบคุมหรือตู้ควบคุม

ข้อเสีย: การรวมระบบไม่สะดวก ค่าใช้จ่ายในการเดินสายและการติดตั้งที่สูงขึ้น และมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวมากขึ้น เมื่อเกิดความล้มเหลว การแก้ไขปัญหาและการซ่อมแซมอาจมีความซับซ้อน ทำให้ตัวเลือกนี้คุ้มค่าน้อยลง

b) โครงสร้างแบบรวม

มักเรียกว่าประเภท 'ออลอินวัน' โดยที่ชุดควบคุมและแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าถูกรวมไว้ในแพ็คเกจเดียว ไม่จำเป็นต้องมีชุดควบคุมภายนอก และแอคชูเอเตอร์สามารถทำงานได้ในพื้นที่ โดยการทำงานจากระยะไกลต้องการเพียงสัญญาณควบคุมพื้นฐานเท่านั้น

ข้อดี: บูรณาการระบบได้ง่าย ลดต้นทุนการเดินสายและการติดตั้ง และวินิจฉัยข้อผิดพลาดและแก้ไขปัญหาได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม แอคชูเอเตอร์แบบรวมแบบดั้งเดิมก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าอัจฉริยะ ซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง

1.2 ประเภทการมอดูเลต (การควบคุมวงปิด)

การมอดูเลตแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าไม่เพียงแต่มีโครงสร้างแบบบูรณาการ เช่น แอคชูเอเตอร์เปิด-ปิด แต่ยังให้การควบคุมตำแหน่งวาล์วและอัตราการไหลปานกลางที่แม่นยำอีกด้วย ด้านล่างนี้คือพารามิเตอร์หลักที่ต้องระบุเมื่อเลือกแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าแบบมอดูเลต:

ก) ประเภทสัญญาณควบคุม (กระแส, แรงดัน)

สัญญาณควบคุมทั่วไปประกอบด้วยสัญญาณกระแส (4–20mA, 0–10mA) และสัญญาณแรงดันไฟฟ้า (0–5V, 1–5V) ต้องระบุประเภทและพารามิเตอร์ของสัญญาณควบคุมอย่างชัดเจนระหว่างการเลือก

b) โหมดการทำงาน (เปิดเครื่อง, เปิดเครื่องเพื่อปิด)

โดยทั่วไปแล้วการปรับแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานในโหมดเปิดหรือปิด

ตัวอย่างเช่น ในระบบควบคุม 4–20mA:

• กำลังเปิด: 4mA สอดคล้องกับวาล์วปิด, 20mA สอดคล้องกับวาล์วเปิด

• กำลังปิด: 4mA สอดคล้องกับวาล์วเปิด, 20mA สอดคล้องกับวาล์วปิด

ควรกำหนดโหมดการทำงานให้ชัดเจน เนื่องจากผลิตภัณฑ์บางอย่างไม่สามารถแก้ไขได้หลังการผลิต อย่างไรก็ตาม แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าอัจฉริยะของ COVNA ช่วยให้การกำหนดค่าในสถานที่สามารถสลับระหว่างโหมดต่างๆ ได้ตลอดเวลา

c) การวางตำแหน่งที่ไม่ปลอดภัย

ตำแหน่งที่ปลอดภัยเมื่อเกิดข้อผิดพลาดจะกำหนดตำแหน่งของวาล์วเมื่อสัญญาณควบคุมหายไปเนื่องจากการสายไฟขัดข้องหรือปัญหาอื่นๆ ตัวเลือกการป้องกันความล้มเหลวทั่วไป ได้แก่:

• เปิดเต็มที่

• ปิดสนิท

• ดำรงตำแหน่งสุดท้าย

แอคชูเอเตอร์หลายตัวไม่อนุญาตให้แก้ไขการตั้งค่าป้องกันข้อผิดพลาดหลังการผลิต อย่างไรก็ตาม แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าอัจฉริยะของ COVNA ช่วยให้กำหนดค่าในสถานที่ได้อย่างยืดหยุ่น และสามารถตั้งค่าไปยังตำแหน่งที่ปลอดภัยเมื่อเกิดเหตุขัดข้องที่ต้องการได้

2. กำหนดแรงบิดที่ต้องการโดยพิจารณาจากแรงบิดในการทำงานของวาล์ว

แรงบิดที่ต้องการในการใช้งานวาล์วจะกำหนดระดับแรงบิดของแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้า โดยทั่วไปค่านี้จะได้รับจากผู้ผลิตวาล์ว เนื่องจากผู้ผลิตวาล์วแต่ละรายมีระดับความแม่นยำในการตัดเฉือนและคุณภาพการประกอบที่แตกต่างกัน ความต้องการแรงบิดจึงอาจแตกต่างกันแม้สำหรับวาล์วที่มีขนาดและข้อมูลจำเพาะเท่ากัน

การเลือกแอคชูเอเตอร์ที่มีแรงบิดไม่เพียงพออาจส่งผลให้ไม่สามารถเปิดหรือปิดวาล์วจนสุดได้ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเลือกแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าที่มีช่วงแรงบิดที่กำหนดอย่างเหมาะสมเพื่อให้มั่นใจในการทำงานที่เชื่อถือได้

3. เลือกแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าตามประเภทวาล์ว

วาล์วประเภทต่างๆ ทำงานบนหลักการที่แตกต่างกัน เช่น การเคลื่อนที่แบบหมุนหรือการเคลื่อนที่เชิงเส้น และต้องเลือกแอคชูเอเตอร์ตามนั้น

3.1 แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าแบบหมุนควอเตอร์ (การหมุน < 360°)

แอคทูเอเตอร์เหล่านี้มีเพลาเอาท์พุตที่หมุนน้อยกว่าหนึ่งรอบ (โดยทั่วไปคือ 90°) เพื่อเปิดหรือปิดวาล์ว แบ่งออกเป็น 2 ประเภทการติดตั้ง:

ก) ประเภทติดตั้งโดยตรง: เพลาเอาท์พุตของแอคชูเอเตอร์เชื่อมต่อโดยตรงกับก้านวาล์ว

b) ประเภทฐานและคันโยก: เพลาเอาท์พุตของแอคชูเอเตอร์เชื่อมต่อกับก้านวาล์วผ่านกลไกคันโยก ประเภทนี้มักใช้กับวาล์วปีกผีเสื้อ บอลวาล์ว และปลั๊กวาล์ว

3.2 แอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าแบบหมุนหลายรอบ (การหมุน > 360°)

แอคชูเอเตอร์เหล่านี้จำเป็นต้องหมุนเต็มหลายครั้งเพื่อเปิดหรือปิดวาล์วจนสุด ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับวาล์วประตูและวาล์วโลก

3.3 ตัวกระตุ้นไฟฟ้าเชิงเส้น (การเคลื่อนที่เชิงเส้น)

แอคทูเอเตอร์เหล่านี้ให้การเคลื่อนที่เชิงเส้นมากกว่าการหมุน โดยทั่วไปจะใช้กับวาล์วควบคุมแบบที่นั่งเดี่ยว วาล์วควบคุมแบบสองที่นั่ง และการใช้งานที่คล้ายกัน

4. เลือกการป้องกันตัวเครื่องและระดับการป้องกันการระเบิดตามการใช้งาน

ก) ระดับการป้องกัน IP: ระบุระดับการป้องกันฝุ่นและน้ำ

b) ระดับการป้องกันการระเบิด: จำเป็นสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายซึ่งอาจมีก๊าซหรือฝุ่นที่ระเบิดได้

5. กำหนดพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าตามแอคชูเอเตอร์ที่เลือก

ผู้ผลิตแอคชูเอเตอร์หลายรายจัดเตรียมพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ซึ่งจะต้องระบุอย่างระมัดระวังในระหว่างการเลือก เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่ตรงกันที่อาจนำไปสู่ความล้มเหลวของระบบ เช่น เบรกเกอร์ตัดการทำงานหรือฟิวส์ขาด พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่สำคัญ ได้แก่ :

• อัตรากำลังของมอเตอร์

• จัดอันดับปัจจุบัน

• แรงดันไฟฟ้าของวงจรควบคุมทุติยภูมิ

บทสรุป

นี่เป็นการสรุปการอภิปรายในวันนี้เกี่ยวกับการเลือกแอคชูเอเตอร์วาล์วไฟฟ้า การเลือกแอคชูเอเตอร์ที่เหมาะสมเกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจโหมดการควบคุม ความต้องการแรงบิด ความเข้ากันได้ของวาล์ว สภาพแวดล้อม และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์วาล์วไฟฟ้า COVNA หรือการให้คำปรึกษา โปรดแสดงความคิดเห็นด้านล่างหรือติดตามเราเพื่อรับข้อมูลอัปเดต!