Jak działa elektrozawór pneumatyczny i zawór mini?

24 lipca, 2019 11:53

Bez zaworów siłowniki pneumatyczne stają się bezużyteczne. To właśnie elektrozawór pneumatyczny i zawory mini są niezbędnymi elementami pneumatyki pozwalającymi na sterowanie nimi. Jaki elektrozawór pneumatyczny wybrać, aby prawidłowo realizował funkcje sterujące? Poznaj 7 kluczowych pytań i odpowiedzi.

Elektrozawór pneumatyczny i zawór mini to elementy, bez których nie można sobie wyobrazić działania układu pneumatyki. Podobnie zresztą jest zaworami ręcznymi (zobacz wpis o nich), które także są rozpowszechnionymi w układach pneumatycznych rozdzielaczami.

Zostajemy jednak w temacie elektrozaworów. Najbardziej popularnymi są zawory ze sterowaniem pośrednim. Są zamontowane we wszystkich maszynach i urządzeniach z napędem pneumatycznym. Poniżej chcemy przybliżyć najważniejsze aspekty właściwego doboru tych produktów.

Czego dowiesz się z tego artykułu?

⏺️ Na czym polega sterowanie bezpośrednie i pośrednie elektrozaworu pneumatycznego?
⏺️ Jak zbudowany jest elektrozawór sterowany pośrednio i bezpośrednio?
⏺️ Jaka jest różnica pomiędzy elektrozaworami mono i bistabilnymi?
⏺️ Jak działa elektrozawór pneumatyczny i jakie są najbardziej popularne jego odmiany?
⏺️ Jakie cechy charakteryzują elektrozawory pneumatyczne i zawory mini?
⏺️ Jakie elektrozawory służą do sterowania siłownikami dwustronnego lub jednostronnego działania?
⏺️ Jakie elektrozawory stosować do zatrzymania siłownika w dowolnym miejscu skoku?
⏺️ Do jakich zastosowań przeznaczone są mini zawory?
⏺️ Które z parametrów są istotne na etapie wyboru elektrozaworu lub zaworu mini?

Elektrozawór pneumatyczny sterowany bezpośrednio i pośrednio – czym się różnią?

Popularne elektrozawory występują w wersjach:

Sterowane bezpośrednio:

▶️ suwak zaworu jest bezpośrednio połączony z linorem elektromagnesu (cewki),
▶️ opory ruchu suwaka wymagają dużej siły potrzebnej do jego przesunięcia, co wiąże się z koniecznością użycia cewki o dużej mocy.

Sterowane pośrednio:

▶️ opory ruchu suwaka wymagają dużej siły potrzebnej do jego przesunięcia, co wiąże się z koniecznością użycia cewki o dużej mocy. do rozwiązania problemu dużej siły koniecznej do przesterowania stosuje się tzw. zawór pilot.
▶️ pilot jest sterowany bezpośrednio elektromagnesem, po jego otwarciu ciśnienie powietrza działa na powierzchnię suwaka (lub tzw. wzmacniacza), powodując jego przesunięcie.
▶️ zastosowanie wzmacniacza zmniejsza ciśnienie potrzebne do przesterowania elektrozaworu.
▶️ pilot i wzmacniacz zmniejszają wymaganą moc cewki oraz zwiększają dynamikę i szybkość przesterowania elektrozaworu.

Obydwa rozwiązania mają swoje zalety i wady, a najważniejszą różnicą pomiędzy nimi jest to, że zawory sterowane bezpośrednio mogą pracować od ciśnienia 0 bar, natomiast sterowane pośrednio wymagają ciśnienia początkowego, które wynosi zwykle ok. 1,5 bara (dla wersji ze wzmacniaczem ok. 1 bar)

Jak zbudowane są elektrozawory sterowane bezpośrednio i pośrednio i jakie są popularne ich odmiany?

Poniżej przedstawiamy budowę elektrozaworów sterowanych bezpośrednio i pośrednio.

Jak działa elektrozawór pneumatyczny i zawór mini?

Elektrozawory (nazywane rozdzielaczami) należą do grupy zaworów sterujących kierunkiem przepływu sprężonego powietrza, a ich zadanie polega na przełączaniu dróg przepływu (zwykle za pomocą suwaka), tak aby można było sterować wysuwaniem lub chowaniem tłoczyska siłownika pneumatycznego. Sterowanie odbywa się sygnałem elektrycznym, za pośrednictwem elektromagnesu.

Do najbardziej popularnych odmian elektrozaworów należą:

  • elektrozawory bistabilne (tzw. zawory dwu cewkowe)
  • elektrozawory monostabilne (tzw. zawory z jedną cewką)
  • elektrozawory monostabilne z powrotem sprężyną
  • elektrozawory z powrotem pneumatycznym

Jaka jest podstawowa różnica pomiędzy rozdzielaczami mono i bistabilnymi?

Zawory monostabilne (o funkcji 5/2, 3/2) po przesterowaniu sygnałem elektrycznym wymagają jego ciągłego utrzymywania, tak aby rozdzielacz pozostał w drugim położeniu. Wiąże się to z możliwością wzrostu temperatury cewki elektromagnesu.

Do przesterowania zaworu bistabilnego (o funkcji 5/2 lub 3/2) wymagany jest krótki impuls elektryczny podany do jednej lub drugiej cewki elektromagnesu.

Jakie cechy charakteryzują elektrozawór i zawór mini?

Elektrozawory to jedna z najliczniejszych grup wśród elementów pneumatyki. W związku z tym ich identyfikacja jest niekiedy utrudniona. Aby wiedzieć z jakim elektrozaworem mamy do czynienia, niezbędna jest znajomość jego cech charakterystycznych.

Oto one:

▪️ ilość dróg – występują zawory 2-drogowe, 3-drogowe oraz 5-drogowe (spotykane są także zawory 4-drogowe),
▪️ ilość stabilnych położeń – w praktyce stosuje się zawory 2-położeniowe i 3-położeniowe,
▪️ wielkość elektrozaworu – rozumiana jako wielkość gwintów przyłączeniowych, a pośrednio np. jako średnica nominalna DN i wielkość przepływu Q,
▪️ rodzaj sterowania – występują zawory sterowane pośrednio lub bezpośrednio, napięcie sterujące i ilość elektromagnesów,
▪️ sposób montażu elektrozaworu – przewodowy przy użyciu złączek wkręconych w gwintowane porty lub na wyspie zaworowej.

Znając powyższe cechy można zidentyfikować i prawidłowo dobrać elektrozawór. W praktyce stosuje się opisy skrócone: np. elektrozawór 5/2 G1/8, 2x24VDC, co oznacza zawór 5-drogowy 2-położeniowy.

O tym warto pamiętać! Przydatne informacje o elektrozaworach

  • W wersji z dwoma elektromagnesami nazywane są bistabilnymi i wymagają krótkiego impulsu do przesterowania,
  • Wersje z jednym elektromagnesem i powrotem sprężyną nazywane są monostabilnymi, a ich działanie wymaga podtrzymywania napięcia sterującego,
  • Elektrozawory 3-drogowe występują w wersjach: normalnie zamknięte (NZ) lub normalnie otwarte (NO).

Jak dobrać elektrozawór do sterowania siłownikiem?

W zależności od typu i średnicy siłownika pneumatycznego zawór dobiera się wg przyjętych ogólnych zasad:

  • do sterowania siłownikiem jednostronnego działania stosuje się elektrozawory 3-drogowe (kliknij w nazwę, by poznać produkty).
  • siłownikiem dwustronnego działania sterują elektrozawory 5-drogowe (kliknij w nazwę, by poznać produkty).
  • dla zapewnienia prawidłowej dynamiki pracy siłownika wielkość elektrozaworu (gwint przyłączeniowy) powinna być taka sama jak rozmiar gwintu zasilającego siłownik.

W jaki sposób można zatrzymać ruch tłoczyska siłownika?

Problem ten wydaje się pozornym, gdyż do zatrzymania ruchu tłoczyska służą elektrozawory 3-położeniowe. Jednakże ze względu na ściśliwość medium roboczego, pozycjonowanie takie może być niewystarczająco dokładne.

Mini zawór – idealne rozwiązanie dla sterowania niewielkimi siłownikami

Zawory mini o funkcjach 2/2 i 3/2 sterowane bezpośrednio elektrycznie i 4/2 sterowane dźwignią stosowane są do sterowania siłownikami o małych średnicach:

  • szczególnie dobrze nadają się do wykorzystania w sterowaniu pośrednim zaworami o dużych wielkościach i przepływach,
  • kompaktowe wymiary zaworów YS10 i YSV20 i możliwość montowania na płytach zasilających pozwalają na wygodną zabudowę w szafach sterowniczych,
  • zawory mini służą do sterowania pośredniego zaworami sterowanymi pneumatycznie, które pracują w strefach wybuchowych,
  • modułowe zawory mini serii MO przeznaczone są do bezpośredniego montażu w przyłączach siłowników.

Poniższy schemat ilustruje przykład zastosowania zaworów mini w sterowaniu pośrednim siłownikami znajdującymi się w strefie Ex.

Zanim kupisz elektrozawór pneumatyczny

W ofercie Air-Com Pneumatyka-Automatyka znajdziecie Państwo elektrozawory służące do sterowania typowymi siłownikami pneumatycznymi. Rozwiązania, które oferuje firma, przeznaczone są dla profesjonalnych zastosowań, gdzie istotne są markowe produkty przeznaczone np. dla producentów maszyn i urządzeń. W naszej ofercie można również znaleźć wiele urządzeń alternatywnych, np. z serii Easy Line, korzystniejszych pod względem ekonomicznym.

Chcesz do nas dołączyć?

Zobacz kim jesteśmy i poznaj aktualne oferty pracy