Управление пропорциональным клапаном схема: Авторские электронные модули – Блок управления пропорциональным клапаном.

% PDF-1.6 % 39 0 объект >>> эндобдж 40 0 объект > / Шрифт >>> / Поля 33 0 R >> эндобдж 88 0 объект > поток 2013-09-25T12: 05: 55 + 01: 002013-09-24T18: 05: 41 + 01: 002013-09-25T12: 05: 55 + 01: 00application / pdfuuid: b92f8d8f-b00b-9a4b-8743-f77c6b78263buuid: e480939b-1a59-c643-8c25-9cd25afb6ea9 конечный поток эндобдж 90 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 41 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 1 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 87 0 объект > поток HWn ߯ M

CN0415 Примечание по цепи | Аналоговые устройства

Основы электромагнитного привода

Электрические характеристики типичных электромагнитных приводов в основном индуктивные и резистивные.Напряжение, приложенное к электромагнитному приводу, вызывает линейное увеличение тока с начальным наклоном напряжения / индуктивности (V / L), в конечном итоге достигая установившегося тока напряжения / сопротивления (V / R). Эта характеристика V / L / R является основной причиной того, что ток не сразу достигает максимального уровня, когда соленоид находится под напряжением. Соленоид хранит энергию в виде концентрированного магнитного поля. Магнитное поле создается вокруг проводника всякий раз, когда в проводе протекает ток.Магнитное поле концентрируется, когда провод наматывается в катушку, например, в соленоид. Этот электромагнит может управлять механическим клапаном с помощью электрического сигнала. ШИМ может использоваться для уменьшения эффективного напряжения, подаваемого на соленоид (и, следовательно, управления током соленоида), при этом эффективное напряжение выражается следующим образом:

В × рабочий цикл

В общем, соленоид в основном состоит из электрической катушки, намотанной вокруг цилиндрической трубки с ферромагнитным приводом или плунжером, который может свободно перемещаться или скользить внутрь и наружу корпуса катушки, как показано на рисунке 2.

Сила, действующая на якорь соленоида, приблизительно пропорциональна току и обратно пропорциональна квадрату зазора между якорем и сердечником. Таким образом, двухпозиционные соленоиды обычно имеют возвратную пружину с линейным откликом (или без возвратной пружины), тогда как пропорциональные соленоиды используют нелинейную пружину, так что смещение якоря пропорционально току соленоида. Движение якоря действительно влияет на ток соленоида (как показано на рисунке 3), но это движение обычно не оказывает значительного влияния на работу схемы.

Текущее ощущение

Измерение тока соленоида – особенно сложная задача, особенно когда используются методы ШИМ. В этой системе используется топология, состоящая из датчика тока на верхней стороне с переключателем на нижней стороне. В этом случае переключатель управления ШИМ заземлен. Индуктивная нагрузка (соленоид) подключается непосредственно к источнику питания, а резистивный шунт помещается между переключателем и нагрузкой (см. Рисунок 4).

Преимущество размещения шунта на стороне высокого напряжения состоит в том, что можно измерить весь ток, включая ток рециркуляции, поскольку шунт остается в контуре, когда переключатель выключен. Кроме того, диагностика может быть улучшена, поскольку короткое замыкание на землю может быть обнаружено с помощью шунта на стороне высокого напряжения.

В этой конфигурации синфазное напряжение измерительного резистора колеблется между землей (когда полевой МОП-транзистор включен) и 0.На 4 В выше входного напряжения (когда полевой МОП-транзистор выключен). AD8210, работающий от однополярного источника питания, представляет собой дифференциальный усилитель, который идеально подходит для усиления небольших дифференциальных напряжений в присутствии больших синфазных напряжений. Диапазон синфазного напряжения на рабочем входе составляет от -2 В до +65 В при питании от одного источника 5 В. Коэффициент усиления усилителя составляет 20 В / В, что задается внутренними прецизионными резисторами с малым дрейфом, что приводит к выходному напряжению 5 В при максимальном входном полном диапазоне 250 мВ.Рассчитайте выходной сигнал AD8210, как показано в уравнении 1.

Полномасштабный расчетный ток 2 А; измерительный резистор 0,1 Ом дает выходное напряжение 4 В, что немного ниже, чем входное напряжение полной шкалы АЦП 4,096 В.

Номинальная мощность сенсорного резистора должна поддерживать ток полной шкалы. При расчетном токе 2 А рассеиваемая мощность составляет

А 1 Вт, что дает запас прочности 2,5.

Полоса пропускания AD8210 по уровню −3 дБ составляет 450 кГц, что обеспечивает адекватную полосу пропускания для частот ШИМ до 45 кГц. Выход AD8210 напрямую контролируется схемой защиты от перегрузки по току. На рисунке 5 показан фильтр нижних частот первого порядка на входе AD8210, который помогает уменьшить пульсации текущего сигнала считывания перед его оцифровкой. Частота среза, f _{−3 дБ} , определяется уравнением 3.

где:

R _ФИЛЬТР = 50 Ом и R5
C _ФИЛЬТР = 4.7 мкФ и C2, что дает частоту среза 677 Гц

В тракте прохождения сигнала предусмотрен дополнительный RC-фильтр нижних частот, который по умолчанию отключен.

Сбор данных АЦП

Ток соленоида оцифровывается с помощью LTC2312-14, 14-разрядного АЦП с дискретизацией 500 квыб / с. LTC2312-14 имеет встроенный источник опорного напряжения, который автоматически оптимизирует входной диапазон до 2,048 В или 4,096 В для напряжений источника питания 3,3 В или 5 В соответственно.

Внутреннее опорное сопротивление имеет низкий импеданс (обычно 1 Ом), что позволяет использовать его для других схем без дополнительной буферизации.EVAL-CN0415-ARDZ использует опорное значение АЦП для точной установки порога перегрузки по току и может дополнительно использоваться для установки смещения текущего монитора на половину шкалы. Для приложений с менее строгими требованиями к точности ток соленоида может быть подключен к аналоговому входу микроконтроллера.

Драйвер полевого транзистора

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) – это метод изменения напряжения питания постоянного тока путем полного включения и выключения источника питания, изменяя соотношение времени включения и времени выключения.Отношение времени включения к периоду (сумма времени включения и времени выключения) – это рабочий цикл сигнала ШИМ

При рабочем цикле 50% напряжение включено в течение 50% периода времени и выключено в течение оставшихся 50%. Следовательно, среднее по времени напряжение составляет 50% от входного напряжения постоянного тока, и ток через соленоид пропорционально меньше. Кроме того, ток на соленоид составляет только 50% от максимального тока. В то время как частота (обратная периоду) сигнала ШИМ в некоторых приложениях является переменной, она часто устанавливается на фиксированное значение.Часто существует диапазон частот, который подходит для данного приложения, со следующими критериями:

• Частота ШИМ должна быть намного больше, чем механический отклик системы / привода
• Частота ШИМ должна быть достаточно низкой, чтобы предотвратить чрезмерные потери при переключении

Платформа EVAL-ADICUP3029, используемая с CN-0415, имеет встроенное периферийное устройство для генерации ШИМ. Выход контроллера не может напрямую управлять переключающим полевым МОП-транзистором – высокое логическое напряжение 3.3 В недостаточно высоки для полного усиления полевого МОП-транзистора, а мощность возбуждения недостаточна для быстрого переключения полевого МОП-транзистора, что приводит к увеличению рассеиваемой мощности при переходе полевого МОП-транзистора через насыщение.

Драйвер затвора N-MOSFET LTC4441 решает эти проблемы, обеспечивая напряжение возбуждения затвора до 8 В при токе 6 A, быстрое переключение MOSFET и минимизацию потерь. Логический вход является TTL-совместимым и напрямую связан с логикой 3,3 В CMOS. Предусмотрен двухфункциональный управляющий вход для отключения драйвера или для принудительного перехода микросхемы в режим отключения с током питания <12 мкА.Цепи блокировки при пониженном напряжении и защиты от перегрева отключают выход драйвера при активации.

Цепь защиты от перегрузки по току

В нормальном режиме работы ток соленоида контролируется программным обеспечением. Целесообразно включить отказоустойчивую цепь максимальной токовой защиты на случай программных сбоев или неисправностей. Сигналы обнаружения неисправностей могут управляться прерыванием или обнаруживаться в контуре пропорциональной интегральной производной (ПИД).

CN-0415 выполняет этот контур ПИД-регулирования, непрерывно отслеживая выход AD8210 с помощью прецизионного компаратора LT1671 с выходной защелкой.Порог перегрузки по току устанавливается R14 и R15, которые образуют резистивный делитель, который управляется опорным сигналом 4,096 В LTC2312-14 (см. Рисунок 6). Уравнение 4 – это выражение для напряжения отключения, которое по умолчанию установлено на 3,41 В, что соответствует току соленоида 1,7 А.

В случае перегрузки по току выход компаратора отключает LTC4441 и фиксируется. Выходной сигнал также направляется на вывод универсального ввода / вывода микроконтроллера (GPIO), так что программное обеспечение может обнаружить это состояние и действовать соответствующим образом.Когда неисправность устранена, компаратор может быть сброшен по нарастающему фронту на затворе Q3. На рисунке 6 детектор нарастающего фронта используется вместо чувствительного к уровню сброса, потому что программный сбой может оставить сигнал сброса на высоком уровне.)

Электропитание и защита

Контроллер защиты от перенапряжения, пониженного напряжения и обратного питания LTC4367 обеспечивает надежную защиту входного питания. LTC4367 защищает приложения, в которых входное напряжение источника питания может быть слишком высоким, слишком низким или даже отрицательным, путем управления напряжениями затвора пары внешних N-канальных полевых МОП-транзисторов, чтобы гарантировать, что выходное напряжение остается в безопасном рабочем диапазоне.Задержка включения 32 мс также блокирует переменный ток частотой 50 или 60 Гц. LTC4367 выдерживает напряжения от –40 В до +100 В и имеет рабочий диапазон от 2,5 В до 60 В, потребляя всего 70 мкА при нормальной работе.

LTC4367 включает в себя два точных компаратора для контроля условий повышенного и пониженного напряжения по VIN. Если входное напряжение превышает установленный пользователем порог перенапряжения, затвор внешнего полевого МОП-транзистора быстро отключается, тем самым отключая нагрузку от входа. Точно так же, если входное напряжение падает ниже настраиваемого пользователем порога пониженного напряжения, затвор внешнего полевого МОП-транзистора быстро отключается.

Значения резисторов защиты от перенапряжения (OV) / пониженного напряжения (UV) определяются с помощью следующих параметров, указанных в таблице 1.

Соответствующие формулы таблицы данных показаны в уравнениях с 5 по 7

Значения делителя указаны в таблице 2.

Промышленные, автомобильные и аккумуляторные приложения часто подвергают электрические цепи различным переходным ситуациям, включая сброс нагрузки и условия холодного запуска. Сброс нагрузки происходит в автомобильном приложении, если аккумулятор отключается во время зарядки генератором, и приводит к быстрому увеличению напряжения питания.Холодный пуск происходит при запуске двигателя (или в других условиях высокой нагрузки), вызывая падение напряжения в аккумуляторной батарее (которое усугубляется при низких температурах). Регулятор переключения режима тока LT3433 справляется с этими ситуациями, поскольку он обеспечивает как повышающее, так и понижающее регулирование с помощью одного индуктора. Схема работает в диапазоне входного напряжения от 4 В до 60 В, что делает ее пригодной для использования в различных приложениях с широким диапазоном входного напряжения.

На рис. 7 показана схема импульсного повышающего / понижающего преобразователя постоянного напряжения, которая обеспечивает подачу стабилизированного выходного напряжения 5 В на усилители и цифровые преобразователи.

Рассеиваемая мощность системы

Расчетный ток покоя, потребляемый системой, составляет приблизительно 13 мА или около 180 мВт, как указано в таблице 3, что сопоставимо с моделированным током, потребляемым системой, в которой было установлено входное напряжение питания, которое может варьироваться от 6 В до 24 В. при 12 В.

Цифровое ПИД-регулирование

Контур ПИД-регулирования позволяет точно регулировать ток соленоида, компенсируя изменения напряжения питания и сопротивления катушки.Этот режим работы обеспечивает оптимальный ток возбуждения для двухпозиционных соленоидов, сводя к минимуму рассеиваемую мощность. Дополнительная функция позволяет применять более высокий начальный ток втягивания в течение короткого времени, после чего ток снова падает до более низкого тока удержания. Для цифровой реализации ПИД-регулятора стандартная форма ПИД-регулятора должна быть дискретной. Дискретизированный ПИД-регулятор выражается в уравнении 8, где Kp, Ki и Kd должны быть сначала настроены с правильными значениями.

Полную информацию и подробные сведения о программном обеспечении см. В вики по программному обеспечению CN-0415.

Что такое пропорциональный клапан? Направленный клапан? Сервоклапан?

Боб Войчик

Понимание доступных технологий в гидроэнергетике необходимо для разработки наиболее эффективной, рентабельной и энергосберегающей системы. В традиционных конструкциях гидравлического оборудования почти исключительно используются гидрораспределители.

Эти направляющие клапаны иногда называют «переключающими» или «импульсными» клапанами, и их можно использовать для управления направлением потока, объемом потока и давлением жидкости.Эти клапаны могут работать как от переменного, так и от постоянного тока.

Направляющие регулирующие клапаны

Направляющие регулирующие клапаны обычно называются переключающими клапанами, потому что они просто направляют или «переключают» жидкость, проходящую через клапан, от источника потока к одному из доступных портов цилиндра. Разновидности клапана управления потоком обычно выбирают отверстие, которое позволяет проходить только определенному объему потока. Указанный объем регулирует скорость цилиндра или гидравлического двигателя.Аналогичным образом, тип управления давлением используется для выбора конкретной настройки давления.

Для изменения направления, потока или давления во время работы машины с этими клапанами потребуется отдельный отдельный клапан для каждого желаемого направления, расхода или давления. Гидравлический контур очень быстро стал бы довольно сложным!

Пропорциональные клапаны

Технологическим решением этих более сложных схем стала разработка пропорциональных клапанов. Эти революционные клапаны позволяют бесступенчато устанавливать золотники, обеспечивая таким образом плавную регулировку расхода.Для достижения бесконечного позиционирования золотников используются соленоиды с регулируемым ходом или силой.

Это регулируемое позиционирование позволяет конструировать золотники с дозирующими выемками, чтобы обеспечить управление потоком / скоростью, а также функции управления направлением в одном клапане, вместо того, чтобы требовать отдельных клапанов для направления и скорости. Другое важное преимущество – когда для схемы требуется более одной скорости. Различные скорости достигаются путем изменения уровня электрического сигнала для обеспечения требуемого потока / скорости.Никаких дополнительных гидравлических компонентов не требуется! Эти пропорциональные распределители управляются постоянным током.

Пропорциональные элементы управления, используемые вместе с соответствующими электронными элементами управления, также добавляют желательные функции ускорения и замедления. Это предлагает множество машинных циклов, безопасную работу на более высоких скоростях, но с контролируемыми характеристиками пуска и останова. Регулируемое ускорение и замедление приводит к сокращению общего времени цикла машины и производительности.

Сервоклапаны

Третий тип гидрораспределителя – сервоклапан . Сервоклапаны не являются новой технологией, поскольку сервоклапаны впервые были использованы в 1940-х годах. Сервоклапаны работают с очень высокой точностью, очень высокой воспроизводимостью, очень низким гистерезисом и очень высокой частотной характеристикой. Сервоклапаны используются в сочетании с более сложной электроникой и системами с обратной связью. В результате сервоклапаны всегда намного дороже.Система пропорционального регулирующего клапана может использоваться для улучшения управления большинством машин без высокой стоимости сервоуправляющих систем.

Quality Hydraulics & Pneumatics, Inc. предлагает конструкции, продукты и системы для всех трех типов: направленные, пропорциональные и сервоклапанные системы управления. Сертифицированные специалисты по гидравлике в компании Quality Hydraulics помогут вам выбрать лучший компонент с наиболее эффективным и рентабельным решением.

позволяют производить дозирование и дозирование в схемах управления движением.

Модели

Детали клапана

FMDB и Картриджи прямого действия FMDA блокируют порт подачи (порт 1) в обесточенном состоянии, направляя поток в резервуар через порт 2 к порту 3. Дросселирование отсутствует в направлении 2–3.

Создание 3-х позиционных, 4-ходовых контуров

Преимущества этой схемы включают:

• Использование отдельных измерительных устройств позволяет оптимизировать усиление управления системой в соответствии с требованиями дифференциального расхода в цилиндре.
• Могут использоваться все стандартные змеевики Sun и варианты управления.

• Разделение управления входным и выходным счетчиками позволяет оптимизировать решения по управлению движением без необходимости создания специальных катушек.
• Характеристики утечки допускают принудительную блокировку нагрузки.
• Только с FMDB: Уравновешивающие клапаны обеспечивают полный сброс потока, в зависимости от 2–3 пропускной способности клапана FMDB.

• Промывка контура и пополнение за счет последовательного использования уравновешивающих клапанов вместе с антикавитационной защитой через обратные клапаны.
• Повышенное разрешение за счет использования картриджей FMDA и независимого направления обратного потока в резервуар.

FMDB

DMDA

Лучшие новинки

Присоединяйтесь к нам с 28 по 30 сентября в The Utility Expo (ранее ICUEE)

26 августа 2021 г.

Посетите Sun на стенде A1504 на The Utility Expo, крупнейшей выставке коммунальной отрасли. Вместе с Enovation Controls мы показываем, как два сильных бренда объединяются для продвижения инноваций.

Прецизионный пропорциональный обратный предохранительный клапан

22 июня 2021 г.

Плавное и точное управление скоростью вентилятора с полным сбросом потока для защиты системы в случае остановки двигателя вентилятора

Прочная, надежная электрогидравлика

12 апреля 2021 г.

Более 40 электрогидравлических клапанов, обеспечивающих более длительный срок службы, лучшую производительность и качество Sun.

Ключевые моменты по теме

НОВИНКА: Решения для управления потоком с регулируемым приоритетом

23 августа 2019 г.

Новые решения от Sun обеспечивают простое и эффективное управление дополнительным гидравлическим приводом для навесного оборудования мобильного оборудования.

Солнце в основе гидравлических систем рекуперативного торможения

21 июня 2017 г.

Lightning Systems выбирает Sun для своих гибридных систем для автомобилей средней и большой грузоподъемности

Блоки сброса давления с электромагнитным управлением

6 апреля 2010 г.

Стандартные клапанные блоки экономят энергию и уменьшают тепло, обеспечивая разгрузку системы и разгрузку насоса

– обзор

Сервоклапаны

Сервоклапаны являются близкими родственниками пропорционального клапана и основаны на электрическом моментном двигателе, который производит небольшое отклонение, пропорциональное электрическому току, протекающему через его катушку.Они обычно используют обратную связь между главным и пилотным золотниками для обеспечения точного управления. Типичное устройство показано на рисунке 4.40. Он состоит из небольшого управляющего золотника, подключенного непосредственно к моментному двигателю. Пилотный золотник перемещается в скользящей втулке, механически связанной с основной золотником.

Рисунок 4.40. Двухступенчатый сервоклапан

Правый конец главного золотника постоянно соединен с линией управляющего давления, но из-за тяги тяги его площадь уменьшена до кольцевого пространства площадью A.Давление на левом конце золотника регулируется пилотным клапаном. На этом конце нет ограничения по площади, и клапан сконструирован таким образом, что золотник имеет площадь 2А.

Если одинаковое давление P приложено к обоим концам, катушка испытывает левую силу P × A и правую силу 2P × A, вызывая результирующую силу P × A вправо, что приводит к смещению катушка вправо.

Если давление P приложено к правому концу и 0,5P приложено к левому концу, в результате равные и противоположные силы P × A будут и золотник клапана неподвижен.

При давлении P на правом конце и давлении менее 0,5P на левом конце результирующая сила направлена ​​влево, и золотник клапана перемещается в этом направлении.

Управляющий клапан может, таким образом, перемещать главный золотник в любом направлении управляемым образом, изменяя давление на левом конце главного золотника от нуля до полного управляющего давления.

Механическое соединение между главным золотником и пилотной муфтой регулирует поток жидкости между пилотным клапаном и основным клапаном и, следовательно, регулирует давление на левом конце главного золотника.Предположим, что электрический управляющий сигнал заставляет пилотный золотник сдвигаться влево. Это увеличивает давление, заставляя главный клапан смещаться вправо, что, в свою очередь, толкает втулку влево. Главный клапан прекращает движение, когда отверстие в пилотной втулке точно совмещается с землей на пилотном золотнике. Изменение электрического сигнала, перемещающее пилотный золотник вправо, снижает давление на левом конце главного золотника, стравливая жидкость обратно в резервуар. Это заставляет главный золотник перемещаться влево до тех пор, пока, опять же, направляющая втулка и направляющие земли не будут совмещены.Таким образом, золотник главного клапана следует за пилотным золотником с равными, но противоположными движениями.

На рис. 4.41 показана конструкция сервоклапана другого типа, называемого сервоприводом струйной трубы. Управляющее давление прикладывается к струйной трубе, которая с помощью управляющего сигнала 50% направляет равный поток в две пилотные линии. Изменение управляющего сигнала отклоняет струйный поток, создавая неравные потоки и, следовательно, неравные давления на концах главного золотника. Главный золотник механически связан со струйной трубкой, заставляя ее двигаться, чтобы противодействовать приложенному электрическому сигналу.Движение золотника прекращается, когда струйная труба снова располагается по центру над двумя пилотными трубами. Это происходит, когда движение золотника главного клапана точно уравновешивает электрический управляющий сигнал.

Рисунок 4.41. Сервоклапан струйной трубы

Сервоклапан на Рисунке 4.42 называется сервоприводом заслонки и на самом деле является инверсией сервоклапана струйной трубы. Здесь управляющее давление прикладывается к обоим концам главного золотника и соединяется отверстиями с небольшими форсунками, действующими на заслонку, которая может перемещаться с помощью электрического управляющего сигнала.Давление на каждом конце главного золотника (и, следовательно, движение золотника) определяется потоком из каждой струи, который, в свою очередь, определяется положением заслонки и электрическим управляющим сигналом.

Рисунок 4.42. Сервоклапан струи заслонки

Сервоклапаны обычно используются как часть внешнего контура управления в системе управления с обратной связью. Принцип системы управления с обратной связью показан на рисунке 4.43, где должна контролироваться некоторая переменная объекта (например, скорость или положение).Переменная объекта измеряется подходящим преобразователем и сравнивается с помощью электроники с желаемым значением для получения сигнала ошибки. Он усиливается и используется в качестве управляющего сигнала для сервоклапана.

Рисунок 4.43. Система управления с обратной связью

Понятно, что при небольших перемещениях пилотного золотника (на рис. 4.40) и мелких форсунок (на рис. 4.41 и 4.42) сервоклапаны особенно уязвимы для грязи. Чистота важна для во всех аспектах пневматики и гидравлики , но чрезвычайно важна для сервоклапанов.Обычно рекомендуется уровень фильтрации 10 мкм (по сравнению с нормальной фильтрацией 25 мкм для систем с конечным положением клапана).

Сервоклапаны, которые неподвижны большую часть времени, могут застрять в своем положении из-за скопления накипи вокруг золотника. Это удачно известно как фикция. Побочным эффектом заедания может быть зона нечувствительности, когда требуется большое изменение управляющего сигнала, прежде чем клапан вообще среагирует.

На рисунке 4.44 показан чисто механический сервопривод, используемый в качестве механического усилителя, позволяющий перемещать большой груз с минимальными усилиями.Корпус пилотного клапана соединен с нагрузкой и направляет жидкость к неподвижному главному цилиндру. Цилиндр, а следовательно, и нагрузка, перемещаются до тех пор, пока пилотный золотник и цилиндр снова не выровняются. Варианты системы на рис. 4.44 используются для рулевого управления с усилителем в легковых автомобилях.

Рисунок 4.44. Усилитель мощности с помощью механического сервоклапана

Замечания по применению – Comatrol

Пропорциональные или электропропорциональные клапаны обеспечивают бесступенчатое управление потоком, давлением или направлением в ответ на входной электрический сигнал.

Существует четыре основных типа пропорциональных клапанов Comatrol:

• Клапаны регулирования расхода
• Редукционные / предохранительные клапаны
• Клапаны сброса давления
• Клапаны гидрораспределители

PLUS + 1 ™ СООТВЕТСТВУЕТ

Электромагнитные клапаны Comatrol соответствуют стандарту PLUS + 1 ™.Соответствие PLUS + 1 означает, что наши клапаны напрямую совместимы с архитектурой управления машиной PLUS + 1. Добавить соленоидные клапаны в ваше приложение с помощью программного обеспечения PLUS + 1 GUIDE так же просто, как перетащить с помощью перетаскивания . Разработка программного обеспечения, которая раньше занимала месяцы, теперь может быть выполнена всего за несколько часов. Для получения дополнительной информации о PLUS + 1 GUIDE посетите www.comatrol.com или http://powersolutions.danfoss.com/Applications/PLUS1Compliance/index.htm. В таблице ниже подробно описаны доступные функциональные блоки GUIDE для управления электромагнитными клапанами Comatrol.

Функциональные блоки GUIDE

Пропорциональные клапаны с картриджем

Пропорциональные регулирующие клапаны Comatrol представляют собой 2-ходовые золотниковые клапаны, которые напрямую управляются пропорциональным электромагнитным соленоидным приводом.Управляя электрическим током, эти клапаны создают бесступенчатое отверстие.

Пропорциональные клапаны предназначены для использования с логическим элементом для компенсации давления. Компенсация давления дает два преимущества:

1. На пропорциональном клапане (регулируемом отверстии) поддерживается постоянный перепад давления, который поддерживает постоянный расход независимо от изменений рабочего давления или нагрузки.

2. Постоянный перепад давления на пропорциональном клапане ограничивает силы потока, действующие на золотник клапана. При высоком расходе и давлении электромагнитные силы и силы пружины могут быть недостаточными для поддержания работы клапана без компенсации давления.

В типовых контурах используются компенсаторы давления ограничительного или приоритетного типа с пропорциональными регулирующими клапанами для управления скоростью гидравлического двигателя или цилиндра.

Доступны клапаны пропорционального регулирования расхода с различными возможностями расхода (переменные размеры отверстий). Путем согласования этой пропускной способности с различными настройками компенсатора давления можно получить широкий диапазон кривых регулирования расхода в зависимости от тока.

Пропорциональные редукционные / предохранительные клапаны

Пропорциональные редукционные / предохранительные клапаны представляют собой 3-ходовые клапаны, которые обеспечивают регулируемое выходное давление в зависимости от электрического тока, независимо от давления в системе или расхода (в пределах клапана).Конструкции прямого действия доступны для применений с низким расходом.

Функции пропорционального редукционного клапана с высоким расходом могут быть созданы с помощью пропорционального клапана для управления дифференциальным чувствительным клапаном; дополнительную информацию см. в примечаниях к применению дифференциального чувствительного клапана.

Пропорциональные предохранительные клапаны

Пропорциональные клапаны сброса давления – это двухходовые клапаны, которые обеспечивают сброс давления в зависимости от электрического тока. Доступны как нормально открытые (увеличение давления с увеличением тока), так и нормально закрытые (уменьшение давления с увеличением тока).

Нормально открытый пропорциональный предохранительный клапан представляет собой конструкцию прямого действия для применений с низким расходом.Нормально открытый пропорциональный предохранительный клапан с высоким расходом может быть создан с помощью пропорционального клапана для управления дифференциальным чувствительным клапаном; дополнительную информацию см. в примечаниях к применению дифференциального чувствительного клапана.

Обычные области применения нормально открытых пропорциональных предохранительных клапанов:

• Электропропорциональное регулирование давления сброса системы; дополнительную информацию см. в примечаниях к применению дифференциального чувствительного клапана.
• Электропропорциональное дистанционное управление компенсатором давления для поршневых насосов с открытым контуром (для получения дополнительной информации см. Техническую информацию об аксиально-поршневых насосах с открытым контуром серии 45 BLN-10128).
  

Нормально закрытые пропорциональные предохранительные клапаны доступны в исполнении прямого и пилотного действия. Нормально закрытый пропорциональный предохранительный клапан прямого действия используется в системах с низким расходом.Для приложений с высоким расходом доступны картриджи с внутренним пилотным управлением.

Обычные области применения нормально закрытых пропорциональных предохранительных клапанов:

• Электропропорциональное управление давлением сброса системы или пропорциональное электронное управление дистанционным компенсатором давления для поршневых насосов с разомкнутым контуром, как указано выше, но где системные требования диктуют полное давление без электрического сигнала.
• Регулировка скорости вращения охлаждающего вентилятора в системах гидростатического привода вентиляторов. (Для получения дополнительной информации см. Техническую информацию о системах и компонентах приводов вентиляторов BLN-10080 ).

Требования к электрооборудованию

Все пропорциональные картриджные клапаны являются клапанами аналогового типа, которые регулируют расход или давление в зависимости от электрического тока. По этой причине пропорциональные клапаны должны приводиться в действие устройством, управляемым током, которое будет поддерживать постоянный выход независимо от изменений напряжения в системе, потерь в линии или температуры.Обычно доступные драйверы клапанов с управлением по току выдают прямоугольный сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Преимущество сигнала ШИМ состоит в том, что создаваемый им дизеринг значительно снижает гистерезис. Comatrol рекомендует использовать дизеринг 100-200 Гц для лучшей производительности.

Термины и определения

Компенсатор – это гидравлический компонент, который поддерживает постоянный перепад давления через фиксированное или регулируемое отверстие.

Ток – это электрический ток через проводник или катушку, обычно измеряемый в амперах (А). Установившийся ток в электрической цепи можно рассчитать по закону Ома, а также по напряжению и сопротивлению.

Control Control – это функция почти всех приводов клапанов. Выход аналоговых пропорциональных клапанов напрямую зависит от тока. Если клапан управляется напряжением, более высокая температура соленоида, которая увеличивает сопротивление соленоида, приведет к снижению выходной мощности клапана.Чтобы компенсировать это, большинство приводов клапанов имеют схему обратной связи по току. Это означает, что при повышении температуры соленоида или изменении напряжения питания и потерь напряжения ток и соответствующий выход клапана поддерживаются.

Зона нечувствительности – это диапазон от нуля до минимального тока, при котором клапан срабатывает.

Цифровые пропорциональные клапаны – это клапаны с очень быстрым откликом, которые управляются точным двухпозиционным сигналом для получения среднего выходного сигнала, зависящего от рабочего цикла.

Дизеринг – это «пульсационный» сигнал, отправляемый на соленоид для уменьшения гистерезиса. Дизеринг может быть синусоидальной, квадратной или пилообразной волной, наложенной на сигнал ШИМ, или это может быть волна поверх сигнала постоянного тока.

Рабочий цикл – это процент времени работы клапана, разделенный на общее время.

Гистерезис – это разница в выходе для данного входа, в зависимости от того, увеличивается или уменьшается вход.Обычно выражается в процентах от максимальной номинальной мощности. Например, если пропорциональный клапан регулирования расхода 160 л / мин [42 галлона США / мин] обеспечивает 80 л / мин [21 галлон США / мин] с увеличением на 1 ампер и 88 л / мин [23 галлона США / мин] при На 1 ампер в убывающем режиме, гистерезис:

I мин. – минимальный ток, необходимый для срабатывания клапана (см. Зону нечувствительности).

I макс. – ток, необходимый для максимального выхода клапана.

Пропорциональные клапаны – это аналоговые делители, управляемые электрическим током, который может быть постоянным током (DC) или сигналом PWM.

PWM – это аббревиатура от широтно-импульсной модуляции. В большинстве приводов клапанов используется ШИМ, управляемый током, который обеспечивает средний выходной сигнал, зависящий от рабочего цикла, чтобы уменьшить гистерезис клапана и обеспечить управление током без чрезмерного тепловыделения.Типичный выход ШИМ – прямоугольная волна от 80 до 500 Гц.

Ramping – это приложение тока к соленоиду с линейным или нелинейным изменением, а не с мгновенным шагом. Регулировка тока включения и выключения пропорционального клапана обеспечивает приводы с плавным пуском и плавным остановом. Рампы обычно могут быть установлены или предварительно запрограммированы в приводах клапанов.

Сопротивление – это сопротивление компонента потоку электрического тока, обычно измеряемое в омах (Ом).Сопротивление зависит от проводимости материала, а также от размера, формы и температуры. Сопротивление соленоида может сильно варьироваться в зависимости от температуры; чтобы компенсировать это, управляемые по току драйверы обычно всегда используются с пропорциональными клапанами.

Порог – минимальный ток, необходимый для срабатывания клапана; см. зону нечувствительности.

Привод клапана – это общий термин для любого устройства, которое посылает сигнал на пропорциональный клапан.Драйвер клапана может варьироваться от простой электронной схемы, прикрепленной к ручке или рычагу, до микроконтроллера с настраиваемым программным обеспечением и несколькими входами и выходами.

Напряжение – это потенциал протекания тока в электрической цепи, обычно измеряемый в вольтах (В).

Опции ручного управления

РУКОВОДСТВО ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ

Пропорциональные регулирующие клапаны Comatrol, если они указаны на отдельных страницах каталога, имеют дополнительные ручные блокировки – «SPS» и «PB» (обратите внимание, что если у клапана есть возможность ручного управления, он стандартно поставляется с ручным дублером) .Ручное дублирование – это функция «безопасности» на случай потери питания и необходимости задействовать пропорциональный клапан. При использовании опции «SPS» можно использовать ручное дублирование винтового типа для пропорциональной регулировки расхода, когда на катушку не подается питание. При использовании опции «PB» ручное управление с помощью кнопки будет нажимать, чтобы полностью открыть или полностью закрыть клапан, который может направить полный поток или перекрыть поток в систему. Поэтому следует соблюдать осторожность при применении по пропорциональной системе.Пропорциональное управление «SPS» является предпочтительным. При активации ручного дублера клапан переводится в положение под напряжением.

Глоссарий терминов для пропорциональных контроллеров клапанов

Закон об омах : ток = напряжение ÷ сопротивление (I = E ÷ R)

Ток : поток электронов в проводнике.Обычно он измеряется в амперах (А) или миллиамперах (мА). В расчетах и ​​электрических схемах иногда используется сокращение «I» для обозначения силы тока.

Напряжение : потенциал протекания тока в электрической цепи. Он измеряется в вольтах и ​​иногда сокращается (V или E). Как правило, более высокое напряжение вызывает более высокий ток.

Сопротивление : Все, что препятствует прохождению электрического тока. Он используется для управления величиной напряжения и / или силы тока в цепи.Все в цепи, включая провод, вызывает некоторое сопротивление. Сопротивление измеряется в единицах, называемых Ом, и иногда обозначается сокращением «R» или «Ω» (греческая буква омега).

Гистерезис : измерение разницы на выходе, когда ток в устройстве увеличивается, и когда ток уменьшается. Обычно это выражается в процентах от общего изменения входных данных.

Пропорциональный контроллер / усилитель : устройство, которое преобразует входной сигнал малой мощности в выходной сигнал, способный управлять клапаном.Этот выходной сигнал можно изменить, включив в него ШИМ, линейное изменение или дизеринг.

ШИМ (широтно-импульсная модуляция) : эффективный метод управления током. Сигнал с ШИМ-переключением включается и выключается для достижения требуемого тока. Частота ШИМ может быть низкой (от 100 до 400 Гц) или высокой (более 5000 Гц). Высокая частота обеспечивает более постоянный выходной ток без пульсаций.

Ramping : Возможность управлять скоростью изменения выхода усилителя или контроллера.

Дитеринг (текущая пульсация) : Быстрое небольшое перемещение золотника клапана вокруг желаемого положения. Дизеринг поддерживает катушку в движении, чтобы избежать «заедания» и помочь усреднить гистерезис.

I-мин. и I-Max. : Минимальный и максимальный ток управления, индуцируемый в катушке пропорционального клапана.

Мощность без нагрузки : Мощность, потребляемая усилителем или пропорциональным контроллером, когда нет выхода на катушку клапана.

Максимальный управляющий ток : точка, в которой увеличение входного тока больше не приводит к увеличению потока клапана.

Пороговый ток : Величина тока, необходимая для достижения точки, в которой увеличение входящего тока приводит к тому, что поток от клапана начинает увеличиваться (нормально закрытый клапан) или уменьшаться (нормально открытый клапан).