Siłownik elektryczny: rodzaje, zastosowania i korzyści dla sterowania przemysłowego

Siłownik elektryczny steruje pracą zaworu lub maszyny, wykorzystując do tego energię elektryczną. Może otwierać lub zamykać zawór, zmieniać jego położenie lub regulować przepływ płynu. W rezultacie odgrywa ważną rolę w automatyzacji przemysłowej.

Obecnie siłowniki elektryczne są powszechnie stosowane w oczyszczaniu wody, elektrowniach, systemach HVAC, przetwórstwie chemicznym i innych branżach. Mogą również łączyć się z systemami sterowania, co ułatwia zdalne działanie i ogranicza konieczność wykonywania pracy manualnej.

W tym przewodniku wyjaśnimy, jak działają siłowniki elektryczne, porównamy ich popularne rodzaje oraz omówimy, w jaki sposób OMKEE dostarcza rozwiązania do przemysłowego sterowania zaworami.

Czym jest siłownik elektryczny?

Siłownik elektryczny to urządzenie, które przekształca energię elektryczną na ruch mechaniczny. Zazwyczaj składa się z silnika, przekładni zębatej i jednostki sterującej. Razem te elementy wprawiają w ruch zawór lub inne urządzenie.

Wyróżnia się dwa popularne typy ruchu: obrotowy i liniowy.

Siłownik obrotowy obraca wał o ustalony kąt. Na przykład siłownik elektryczny ćwierćobrotowy może obrócić zawór kulowy o około 90 stopni. Dzięki temu nadaje się do wielu zautomatyzowanych systemów zaworowych.

Natomiast siłownik liniowy generuje ruch wzdłuż prostej. Często wykorzystuje się go do pchania, ciągnięcia, podnoszenia lub pozycjonowania obciążenia.

Dlatego właściwy dobór siłownika zależy od ruchu, siły i potrzeb sterowania Państwa urządzenia.

Czym są siłowniki liniowe?

Czym są siłowniki liniowe i jak działają?

Siłowniki liniowe przemieszczają obiekt po linii prostej, a nie obracają go. Elektryczny siłownik liniowy często wykorzystuje silnik i mechanizm śrubowy, aby przekształcić ruch obrotowy na liniowy.

Gdy silnik pracuje, śruba przesuwa drążek lub wózek do przodu lub do tyłu. Taki ruch może następnie otworzyć przepustnicę, wyregulować część maszyny, podnieść platformę lub ustawić położenie urządzenia przemysłowego.

Typowe zastosowania obejmują:

• Automatyzację fabryk i urządzenia produkcyjne

• Regulowane stoły robocze i systemy podnoszenia

• Pozycjonowanie maszyn i przenoszenie materiałów

• Przepustnice i inne liniowe urządzenia sterujące

Jednak siłowniki liniowe nie są tym samym co ćwierćobrotowe siłowniki do zaworów. Zawory kulowe i motylkowe zazwyczaj wymagają ruchu obrotowego. Dlatego w przypadku tych zaworów często lepszym wyborem jest obrotowy siłownik elektryczny.

Dlaczego warto stosować elektryczne siłowniki liniowe?

Istnieje kilka powodów, dla których warto wybrać elektryczny siłownik liniowy do odpowiedniego zastosowania.

Po pierwsze, oferuje precyzyjny ruch. Dzięki właściwemu systemowi sterowania siłownik może przemieszczać się do ustalonego położenia zamiast opierać się na ręcznej regulacji.

Po drugie, łatwo go zintegrować z automatycznym wyposażeniem. Wiele modeli może współpracować z układami sterowania elektrycznego, czujnikami i programowalnymi sterownikami logicznymi (PLC).

Po trzecie, elektryczny siłownik liniowy nie wymaga zasilania sprężonym powietrzem. Może to uprościć instalację, gdy energia elektryczna jest już dostępna.

Wreszcie, może wspierać powtarzalne działanie. Jest to przydatne, gdy maszyna musi wykonywać ten sam ruch wielokrotnie w ciągu dnia.

Mimo to istotny jest dobór. Przed wyborem modelu należy sprawdzić wymaganą siłę, długość skoku, prędkość pracy, cykl pracy oraz środowisko robocze.

Elektrycznie sterowane zawory kulowe: jak działają?

Elektrycznie sterowane zawory kulowe łączą zawór kulowy z siłownikiem elektrycznym. Wewnątrz zaworu kula z otworem steruje przepływem cieczy lub gazu. Siłownik obraca kulę, aby otworzyć lub zamknąć drogę przepływu.

Gdy system sterowania wysyła sygnał, silnik siłownika napędza przekładnie i trzpień zaworu. Kula następnie przemieszcza się do wymaganego położenia.

Zawory te przydają się w uzdatnianiu wody, HVAC, przemysłowych rurociągach i zautomatyzowanych systemach procesowych. Mogą również wspierać zdalne działanie, pomagając operatorom zarządzać zaworami z pomieszczenia sterowania.

Na przykład OMKEE oferuje siłowniki elektryczne oraz rozwiązania w zakresie elektrycznych zaworów kulowych do przemysłowej regulacji przepływu. Jej asortyment obejmuje kompaktowe siłowniki, modele modulujące oraz opcje zaprojektowane dla trudnych warunków środowiskowych.

Podczas wyboru elektrycznie sterowanych zaworów kulowych należy wziąć pod uwagę materiał zaworu, typ połączenia, ciśnienie robocze, medium, wymagany moment obrotowy, zasilanie i tryb sterowania. Zawór i siłownik muszą być dopasowane, aby działać bezpiecznie i niezawodnie.

Jak wybrać właściwy silnik siłownika

Silnik siłownika jest kluczowym elementem siłownika elektrycznego. Dostarcza moc potrzebną do wprawienia w ruch zaworu lub obciążenia. Jednak silnik o wyższej mocy znamionowej nie zawsze jest najlepszym wyborem.

Zamiast tego należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:

• Moment obrotowy lub siła wyjściowa: Upewnij się, że siłownik poradzi sobie z zaworem lub obciążeniem w rzeczywistych warunkach pracy.

• Zasilanie: Sprawdź, czy w obiekcie wymagane jest zasilanie DC czy AC, i potwierdź dostępne napięcie.

• Tryb sterowania: Zdecyduj, czy potrzebujesz prostego sterowania otwórz-zamknij, czy ciągłej regulacji położenia.

• Sygnał zwrotny: Niektóre systemy wymagają sygnałów otwarcia i zamknięcia, podczas gdy inne potrzebują ciągłych danych o położeniu.

• Ochrona środowiskowa: Sprawdź wymaganą klasę ochrony, zakres temperatur i ewentualne certyfikaty dla stref zagrożonych wybuchem.

• Częstotliwość pracy: Wybierz model dostosowany do tego, jak często siłownik musi się uruchamiać, zatrzymywać lub zmieniać położenie.

W zastosowaniach zaworowych szczególnie ważne jest prawidłowe dobranie momentu obrotowego. Zbyt mały siłownik może mieć trudności z poruszeniem zaworu, natomiast źle dopasowany tryb sterowania może prowadzić do niestabilnej pracy lub niepotrzebnego zużycia.

OMKEE — rozwiązania siłowników elektrycznych do zastosowań przemysłowych

Firma Wuhan OMEC Technology Co., Ltd. prowadzi markę OMKEE i specjalizuje się w elektrycznych siłownikach zaworowych oraz przemysłowych systemach automatyki sterowania. Jej asortyment obejmuje standardowe siłowniki elektryczne, inteligentne modele modulujące i opcje przeciwwybuchowe.

Na przykład siłownik elektryczny OMK-05D zapewnia znamionowy moment obrotowy 50 Nm i dwustopniowy sygnał zwrotny położenia. Może dostarczać ciągły sygnał zwrotny rezystancji, a także sygnały dla pozycji całkowicie otwartej i całkowicie zamkniętej. Może to pomóc systemom sterowania monitorować stan zaworu.

W przypadku większych zaworów inteligentny modulujący siłownik elektryczny OMK-250E zapewnia znamionowy moment wyjściowy 2500 Nm. Jest przeznaczony do zastosowań wymagających wysokiego momentu i precyzyjnego ustawiania zaworu.

Te przykłady pokazują, dlaczego ważne jest dopasowanie siłownika do rzeczywistych wymagań zaworu i procesu, a nie wybieranie go wyłącznie na podstawie rozmiaru.

Przykład zastosowania: systemy chłodzenia hali zaworowej

Firma OMKEE opublikowała przypadek dotyczący siłowników elektrycznych do systemów chłodzenia hali zaworowych w obiektach przesyłu energii. Systemy te wykorzystują wodę chłodzącą, aby pomóc w kontroli temperatury kluczowych urządzeń elektrycznych.

W tego typu zastosowaniach niezawodna praca zaworu jest niezbędna. Słaba kontrola lub awaria siłownika mogą wpłynąć na wydajność chłodzenia. Uderzenie hydrauliczne może również nagle obciążyć zawory i ich układy napędowe.

Opublikowane rozwiązanie firmy OMKEE opisuje automatyczny sprzęt zaworowy zaprojektowany dla trudnych warunków, z uwzględnieniem zdolności momentu obrotowego, ochrony środowiskowej i precyzyjnej kontroli. Jej portfolio produktów obejmuje siłowniki o klasie ochrony IP68 oraz modele modulujące do odpowiednich zastosowań.

Ten przypadek uwypukla ważną lekcję: dobór siłownika powinien uwzględniać cały system, w tym moment obrotowy zaworu, zmiany ciśnienia wody, temperaturę, sygnały sterowania i potrzeby konserwacyjne.

Podsumowanie

Siłownik elektryczny może usprawnić sterowanie zaworem, wspomóc automatyzację i zmniejszyć potrzebę obsługi manualnej. Jednak siłowniki obrotowe i elektryczne siłowniki liniowe służą różnym celom, dlatego ważne jest, aby wybrać właściwy rodzaj ruchu.

W przypadku zautomatyzowanych rurociągów elektrycznie sterowane zawory kulowe mogą zapewniać wygodne zdalne sterowanie przepływem. Tymczasem siłowniki liniowe nadają się do urządzeń, które potrzebują ruchu po linii prostej.

OMKEE oferuje szeroką gamę siłowników elektrycznych i rozwiązań automatyki zaworowej do zastosowań przemysłowych. Analizując warunki pracy i wymagania dotyczące sterowania, można wybrać system spełniający potrzeby projektu.

Aby zapoznać się z dostępnymi modelami, odwiedź stronę OMKEE Electric Actuator range lub skontaktuj się z zespołem OMKEE w celu uzyskania wskazówek dotyczących zastosowania.