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日本SMC電磁閥特性分析及應(yīng)用選擇
日本SMC電磁閥特性分析及應(yīng)用選擇
日本SMC電磁閥是其常用的執(zhí)行器。控制過程是否平穩(wěn)取決于調(diào)節(jié)閥能否準(zhǔn)確動作，使過程控制體現(xiàn)為物料能量和流量的變化。所以，要根據(jù)不同的需要選擇不同的調(diào)節(jié)閥。選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)閥是管路設(shè)計的主要問題，也是保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)安全和平穩(wěn)運行的關(guān)鍵。
日本SMC電磁閥的組成
日本SMC電磁閥由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成，接受調(diào)節(jié)器或計算機的控制信號，用來改變被控介質(zhì)的流量，使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi)，從而達到過程控制的自動化。
日本SMC電磁閥按照驅(qū)動形式分為氣動、電動和液動3種。氣動執(zhí)行機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，性能穩(wěn)定，價格低，維護方便，防火防爆等優(yōu)點，在許多控制系統(tǒng)中獲得了廣泛地應(yīng)用。電動執(zhí)行機構(gòu)雖然不利于防火防爆，但其驅(qū)動電源方便可取，且信號傳輸速度快，便于遠距離傳輸，體積小，動作可靠，維修方便，價格便宜。液動執(zhí)行器的推力大，調(diào)節(jié)精度高，動作速度快，運行平穩(wěn)，但由于設(shè)備體積大，工藝復(fù)雜，所以目前使用不多。
日本SMC電磁閥輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩、摩擦力、密封力及重力等有關(guān)力的作用)。
因此，為了使調(diào)節(jié)閥正常工作，配用的執(zhí)行機構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力，保證高度密封和閥門的開啟。對執(zhí)行機構(gòu)輸出力確定后。應(yīng)根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。例如，對于現(xiàn)場有防爆要求時，應(yīng)選用氣動執(zhí)行機構(gòu)，且接線盒為防爆型。如果沒有防爆要求，則氣動或電動執(zhí)行機構(gòu)都可選用，但從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機構(gòu)。
日本SMC電磁閥對于要求調(diào)節(jié)精度高，動作速度快和運行平穩(wěn)的工況，應(yīng)選用液動執(zhí)行機構(gòu)。綜合各類執(zhí)行器的特點，自動控制系統(tǒng)普遍采用電動執(zhí)行機構(gòu)。如結(jié)構(gòu)簡單、體積小的ZAZ直行程類及zAJ角行程類，36101(R)型電子式及SKD型多轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)等。
日本SMC電磁閥有三個出入口與管道相連，總進水量較恒定，適用于定水量系統(tǒng)中，并要求有固定的安裝方向，不宜反裝，不適于溫差較大場合。三通調(diào)節(jié)閥有合流閥與分流閥之分。合流閥是將來自兩個入口的流體混合至一個出口。分流閥則是將一個入口的流體分別由兩個口送出。
日本SMC電磁閥結(jié)構(gòu)較簡單，由閥體、蝶板軸及軸封等部分組成，其行程為0。～90。。蝶閥有位式控制和比例控制2種方式。蝶閥的特點是阻力損失小，體積小，質(zhì)量輕，安裝方便，并且開啟閥門和關(guān)閉閥門的允許壓差較大，但其調(diào)節(jié)性能和關(guān)閥密閉性能較差，通常用于壓差較大但調(diào)節(jié)性能要求不高的場所。除用作兩通閥外，還可以用兩個蝶閥組合，完成三通閥的功能。在自動控制系統(tǒng)中，開／關(guān)型電動蝶閥常用于冷水和熱水系統(tǒng)中，作為水路的連通和關(guān)斷控制。
日本SMC電磁閥的選擇
4．1流量特性選擇
日本SMC電磁閥流量特性的選擇方法有兩種，一種是通過數(shù)學(xué)計算的分析法，另一種是在實際工程中總結(jié)的經(jīng)驗法。由于分析法既復(fù)雜又費時，所以一般工程上都采用經(jīng)驗法。具體來說，應(yīng)該從調(diào)節(jié)質(zhì)量、工況條件、負(fù)荷及特性幾個方面考慮。
(1)根據(jù)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量根據(jù)自動控制原理中的特性補償原理，為了使系統(tǒng)保持良好的調(diào)節(jié)質(zhì)量，希望開環(huán)總放大系數(shù)與各環(huán)節(jié)放大系數(shù)之積保持常數(shù)。這樣，適當(dāng)選擇閥的特性，以閥的放大系數(shù)變化來補償對象放大系數(shù)的變化，從而使系統(tǒng)的總放大系數(shù)保持不變。
(2)根據(jù)管道系統(tǒng)壓降變化情況日本SMC電磁閥的壓降比S定義為該調(diào)節(jié)閥可控制的大流量所對應(yīng)閥門進出口差壓△Pl和系統(tǒng)差壓△P之比調(diào)節(jié)閥流量特性與壓降比S有密切的關(guān)系.
(3)根據(jù)負(fù)荷變化直線閥在小開度時流量變化大，調(diào)節(jié)過于靈敏，易振蕩。在大開度時，調(diào)節(jié)作用又顯得微弱，造成調(diào)節(jié)不及時，不靈敏。因此在壓降比S較小，負(fù)荷變化大的場合不宜采用直線閥。等百分比閥在接近關(guān)閉時工作緩和平穩(wěn)，而接近全開狀態(tài)時，放大系數(shù)大，工作靈敏有效，因此它適用于負(fù)荷變化幅度大的場合。快開特性閥在行程較小時，流量就較大，隨著行程的增大，流量很快達到大，它一般用于雙位調(diào)節(jié)和程序控制的場合。
日本SMC電磁閥各類執(zhí)行機構(gòu)盡管在結(jié)構(gòu)上不*相同，但基本結(jié)構(gòu)都包括放大器、執(zhí)行機構(gòu)不論是何種類型，其輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力(主要是指不平衡力和不平衡力矩、摩擦力、密封力及重力等有關(guān)力的作用)。
因此，為了使日本SMC電磁閥正常工作，配用的執(zhí)行機構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力，保證高度密封和閥門的開啟。對執(zhí)行機構(gòu)輸出力確定后。應(yīng)根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。例如，對于現(xiàn)場有防爆要求時，應(yīng)選用氣動執(zhí)行機構(gòu)，且接線盒為防爆型。
如果沒有防爆要求，則氣動或電動執(zhí)行機構(gòu)都可選用，但從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動執(zhí)行機構(gòu)。對于要求調(diào)節(jié)精度高，動作速度快和運行平穩(wěn)的工況，應(yīng)選用液動執(zhí)行機構(gòu)。綜合各類執(zhí)行器的特點，自動控制系統(tǒng)普遍采用電動執(zhí)行機構(gòu)。
日本SMC電磁閥如結(jié)構(gòu)簡單、體積小的ZAZ直行程類及zAJ角行程類，36101(R)型電子式及SKD型多轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)等。各類執(zhí)行機構(gòu)盡管在結(jié)構(gòu)上不*相同，但基本結(jié)構(gòu)都包括放大器、動調(diào)節(jié)機構(gòu)，使閥開啟或關(guān)閉。
日本SMC電磁閥是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)機構(gòu)，它根據(jù)控制信號的要求而改變閥門開度的大小來調(diào)節(jié)流量，是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件。調(diào)節(jié)閥門主要由上下閥蓋、閥體、閥瓣、閥座、填料及壓板等部件組成。在自動控制系統(tǒng)中，閥門主要的調(diào)節(jié)介質(zhì)為水和蒸汽等。在壓力比較低，使用情況單一的情況下，常用的調(diào)節(jié)閥有直通調(diào)節(jié)閥、三通調(diào)節(jié)閥和蝶閥等。
日本SMC電磁閥直通閥有直通單座閥和雙座閥之分。單座閥結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，關(guān)閉時泄漏量小，但由于閥座前后存在的壓差對閥瓣產(chǎn)生的不平衡力較大，所以適用于低壓差的場合，例如供水管或回水管中。雙座閥有兩個閥瓣閥座，在其關(guān)閉狀態(tài)時，兩個閥瓣的受力可部分抵消，閥瓣所受的不平衡力小，但是由于熱脹冷縮效應(yīng)，其同時關(guān)閉性較差，造價也較高，只適用于閥前后壓差較高但密閉要求不高的場合，例如供水或回水之間的壓差旁通閥。
日本SMC電磁閥特性分析及應(yīng)用選擇