شیر برقی پنوماتیک

شیر برقی پنوماتیک از جمله شیرآلات پنوماتیک است که از نیروی الکترومغناطیسی برای کار استفاده می کند. هنگامی که جریان الکتریکی از سیم پیچ برقی عبور می کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود که باعث می شود یک میله فلزی آهنی حرکت کند. این فرآیند اساسی است که دریچه را باز می کند و به طور مستقیم یا غیر مستقیم روی هوا کار می کند.

شیرهای برقی معمولاً می توانند باز یا بسته باشند:

• در حالت باز (N/O) ، هنگامی که شیر برقی شارژ نمی شود، شیر باز می ماند.
• در حالت بسته (N/C) ، هنگامی که شیر برقی شارژ نمی شود، شیر بسته می ماند.

چرا از شیر برقی استفاده کنیم؟

شیرهای برقی نیاز به کنترل دستی یا پنوماتیکی مدار پنوماتیک را از بین می برند و برای کار کردن فقط به ورودی الکتریکی (و فشار هوا برای شیرهای هدایت شونده) نیاز دارند، این امر برنامه ریزی و نصب آنها را در کاربردهای مختلف آسان می کند.

انواع شیر برقی چیست؟

همانطور که خواهیم دید، شیرهای برقی را می توان به دسته های کلی زیر تقسیم کرد: عمل مستقیم یا سلونوئید پیلوت. شیرهای برقی هدایت شونده را می توان به شیرهای هدایت شونده داخلی یا خارجی تقسیم کرد و گاهی اوقات به آنها شیرهای برقی با کمک سروو نیز گفته می شود.

• عملکرد مستقیم (دایرکت اکتینگ)
  

در مورد شیرهای برقی مستقیم، نیروی ایجاد شده توسط شیر برقی باید بیشتر از نیروی وارد شده توسط فشار هوا باشد. آنها برای کار کردن نیازی به فشار خط ندارند و می توانند در شرایط خلاء کار کنند.

با عملکرد مستقیم، شیرهای N/C، میله برقی به یک قرقره متصل شده و توسط فنر در جای خود نگه داشته می شود. هنگامی که شیر برقی شارژ می شود، میدان مغناطیسی باعث می شود که میله برقی بلند شده و قرقره را حرکت می دهد و اجازه می دهد هوا به طرف دیگر عبور کند. در شیر N/O برعکس این اتفاق می افتد – فنر قرقره را در حالت باز نگه می دارد.

شیرهای برقی مستقیم کاربرد محدودی دارند و تنها در حدود 10 درصد از کاربردها دیده می شوند. این به این دلیل است که جریان می تواند محدود باشد و آنها مقدار زیادی انرژی الکتریکی مصرف می کنند.

• به صورت خلبانی داخلی

برخلاف شیر برقی های مستقیم، شیرهای هدایت شونده داخلی با فشار سیستم برای کمک به کنترل کار می کنند، نه در مقابل آن. این باعث می شود که آنها بتوانند جریان هوا را با استفاده از نیروی کمتری نسبت به فشار در خط کنترل کنند.

در شیرهای هدایت شونده داخلی، شیر برقی یک گذرگاه کوچکتر بین خط و یک حفره پشت قرقره ایجاد می کند. هنگامی که این باز می شود، فشار در خط، قرقره را به سمت عرض فشار می دهد و دریچه را باز می کند. از آنجایی که شیر برقی دهانه های بسیار کوچکتری را کنترل می کند، در مقایسه با یک شیر برقی هدایت کننده، برای حرکت به نیروی بسیار کمتری نیاز دارد.

• خلبانی خارجی

دریچه های برقی هدایت شونده خارجی به روشی مشابه دریچه های هدایت شونده داخلی عمل می کنند، اما از هوای یک منبع خارجی برای کمک به حرکت سوپاپ استفاده می کنند تا فشار داخل شیر. این باید از بالادست شیر ​​باشد، اما می تواند از یک مدار جداگانه نیز تهیه شود. این منبع هوای خارجی به یک پورت اضافی روی شیر وارد می شود. شیرهای کنترل خارجی معمولاً در سناریوهای فشار کم، خلاء یا جابجایی جایگزین استفاده می‌شوند، جایی که فشار کم، منفی یا بدون فشار در خود شیر برای تسهیل حرکت وجود دارد.

شیر برقی چگونه کنترل می شود؟

در ساده ترین سطح، شیر برقی ها را می توان با استفاده از یک کلید روشن/خاموش الکتریکی دستی کنترل کرد که در برخی از کاربردها کافی است. با این حال، اغلب اوقات، کنترل پیچیده تری با استفاده از یک برد کنترل مورد نیاز است. تابلوهای کنترل به صورت دیجیتالی شیرها را طوری تنظیم می کنند که در فواصل زمانی معین کار کنند یا می توان آنها را طوری برنامه ریزی کرد که در صورت رعایت شرایط خاص، شیر را به کار ببندد، به عنوان مثال زمانی که سیگنالی را از یک سوئیچ فشار دریافت می کند. شیرهای برقی را می توان توسط رایانه کنترل کرد و ادغام آنها در سیستم های Industry 4.0 را آسان تر می کند.

نحوه انتخاب شیر برقی

نوع شیر برقی مورد نیاز به عوامل مختلفی بستگی دارد.

• فشار خط چقدر است؟ این مقدار قدرت مورد نیاز را تعیین می کند. همچنین به شما می گوید که آیا به یک دریچه هدایت شونده مستقیم، داخلی یا خارجی نیاز است.
• شیر چقدر سریع باید باز یا بسته شود؟ سوئیچ شیرهای پایلوت نسبت به شیرهای عمل مستقیم زمان بیشتری طول می کشد، اما به توان کمتری نیاز دارند.
• آیا به شیر N/O یا N/C نیاز دارید؟ شیر باید متناسب با کاربرد باشد. تنها نکته مهم تأثیر بالقوه قطع برق یا خرابی شیر است – آیا در صورت وقوع این اتفاق، توقف یا ادامه جریان امن تر است؟ اگر ملاحظات ایمنی وجود ندارد، در نظر بگیرید که آیا خط در بیشتر مواقع باز یا بسته خواهد بود. اگر یک خط بیشتر در جریان باشد، به یک شیر معمولی باز نیاز خواهد بود. اگر عکس این موضوع درست باشد، به یک دریچه به طور معمول بسته نیاز خواهد بود. انجام این اشتباه منجر به افزایش هزینه های انرژی و فرسودگی احتمالی شیر برقی می شود.
• میزان جریان مورد نیاز، اندازه پورت و تعداد پورت ها چقدر است؟ مانند هر شیر دیگری، این عوامل کاملاً به عملکرد شیر و سیستمی که در آن ادغام می شود بستگی دارد.

آیا برای کارکرد شیر برقی به چیز دیگری نیاز دارم؟

بله، اتصالات، اتصالات الکتریکی و لوله برای اتصال آن به سیستم شما مورد نیاز است. منبع تغذیه نیز مورد نیاز است تا شیر بتواند کار کند. در نهایت، یک وسیله کنترل برای کنترل شیر، چه با یک سوئیچ، چه برد کنترل یا ابزارهای کنترل پیچیده تر، ضروری است.