Was man über das elektrische Betätigungssystem von Ventilen wissen sollte | Dombor

Startseite Was man über das elektrische Betätigungssystem von Ventilen wissen sollte | Dombor
08/09/2022
Teilen:
Domborgesteuertes Ventil
Quelle: Dombor 

Ein Stellglied ist eine Komponente eines Steuerungssystems, die das Ausgangssignal des Reglers nutzt, um ein Steuersignal an die Anlage zu senden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Das Stellglied eines Regelungssystems ist eine Schlüsselkomponente, da das Steuersignal des Reglers die erforderliche Modifikation darstellt, um das erzielte Ergebnis in das ideale Ergebnis zu verwandeln.

Stellantriebe werden in der Öl- und Gasförderung, im Militär, in der Schifffahrt, in der Luft- und Raumfahrt, im Bergbau, in der Schifffahrt, in der Forstwirtschaft und im Straßenbau benötigt. Hebebühnen, Pressen, Kräne, Kohlebrecher, Bohrtürme, Raketenwerfer und Werkzeuge zur Handhabung von Stoffen sind alles Beispiele für Produktionsmaschinen, die Stellantriebe verwenden. Eine zuverlässige china ventilhersteller wird die beste Qualität der betätigten Ventile produzieren. 

Was ist ein elektrisches Betätigungssystem? 

Elektrisch betätigtes Ventil 2
Quelle: Dombor 

Elektrische Stellantriebe sind Werkzeuge, die eine Last bewegen oder eine Tätigkeit ausführen können, die eine Kraft erfordert, wie z. B. das Befestigen, indem sie einen Elektromotor um die erforderliche Kraft zu erzeugen. Ein Elektromotor erzeugt eine Drehbewegung, wenn sich die Spindel oder der Rotor dreht.

Bei einem elektrischen Antriebssystem besteht die Struktur aus einer schraubenförmigen Schraube, mit der die Motorspindel über die Antriebswelle verbunden ist. Bei einer Kugelgewindemutter dreht sich diese. Der Drehstrom wird von elektrischen Stellantrieben zum Antrieb von Elektromotoren genutzt. Aus elektrischer Energie wird ein Drehmoment erzeugt, das den Stellantrieb antreibt. Es ist eine einfache Idee, die sich in der Stellantriebsbranche zunehmend durchsetzt.

Gewindespindeln und Zahnräder werden mechanisch genutzt durch elektrisch betätigtes Ventil Modelle zum Öffnen und Schließen der Anwendungen. Elektrische Stellantriebe unterscheiden sich von pneumatischen Stellantrieben dadurch, dass der Elektromotor in die Stellantriebsbaugruppe integriert ist und nicht ein separates Bauteil darstellt. Früher waren sie für leichte Anwendungen geeignet, aber jetzt entwickeln sie sich weiter.

Erläuterung der Funktionsweise von elektrischen Stellantrieben 

Dombor Elektrisch betätigtes Ventil
Quelle: Dombor 

Wenn sich die Spindel oder der Rotor dreht, erzeugt der Elektromotor eine Drehbewegung. In der Kugelgewindemutter dreht sich die Motorspindel. Die Antriebswelle verbindet die Motorspindel unmittelbar mit der Gewindespindel. Durch die Gewindespindel wird die Kugelgewindemutter vorwärts oder rückwärts bewegt, wenn sich die Spindel dreht.

Um während der Drehbewegung des Motors im oder gegen den Uhrzeigersinn eine lineare Bewegung in den oder aus dem Aktuator zu erzeugen, ist eine hohle Kolbenstange mit der Kugelgewindemutter verbunden. Die lineare Geschwindigkeit des Aktuators kann durch einen elektrischen Antrieb verändert werden, der auch die Drehgeschwindigkeit des Motors regelt.

Der Linearantrieb kann so programmiert werden, dass er in eine bestimmte Position fährt, anhält und sich dann wieder bewegt oder in den Ruhezustand zurückkehrt. Die Leistung des Motors bestimmt die Höhe des Drehmoments, das erzeugt werden kann. Daher wirkt sich die Leistung auch auf die Kraft aus, die der Aktuator effektiv auf die Bewegung ausüben kann. Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für den betätigte Ventile in verschiedenen Branchen. 

Was sind die verschiedenen Komponenten eines elektrischen Stellantriebs? 

Elektrisch betätigtes Ventil 1 1
Quelle: Dombor 

In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Komponenten eines elektrischen Stellantriebs erläutert.

  • Hinterer oder vorderer Gabelzapfen

Es handelt sich um ein u-förmiges Metallstück mit Löchern an beiden Enden, in die ein Bolzen, ein Stift oder ein anderer Befestigungsmechanismus eingesetzt werden kann. Durch Gabelkopfschrauben auf der Vorder- und Rückseite kann der Antrieb an die Anwendung montiert werden.

  • Internes Rohr

Es wird auch als Verlängerungsrohr, Kolben, Antriebsrohr und Übersetzungsrohr bezeichnet. In der Regel wird das Innenrohr aus rostfreiem Stahl oder Aluminium hergestellt. Die Spindel ist im Inneren des Innenrohrs untergebracht, wenn es zurückgeschraubt wird. Dieses Gewinderohr ist an der Antriebsmutter befestigt, die sich entlang der rotierenden Spindel durch Ausdehnen und Zurückziehen bewegt. 

  • Externes Rohr

Das Abdeckrohr ist eine andere Bezeichnung dafür. Die elektrischen Linearantriebe sind von außen durch ein stranggepresstes Aluminiumrohr geschützt, in dem auch alle inneren Teile des Antriebs untergebracht sind.

  • Spindel-Elemente

Weitere Bezeichnungen dafür sind Leitspindel, Drehspindel oder Hubspindel. Es handelt sich um eine lange, gerade Stange, die sich in einem Gerät oder einer Maschine dreht. Um das Innenrohr zurückzuziehen oder auszudehnen und eine lineare Bewegung zu ermöglichen, dreht sich dieser Teil des Linearantriebs. Die Stahlspindel sorgt für Festigkeit und Zuverlässigkeit. Für unterschiedliche Geschwindigkeiten und Lasten gibt es mehrere Techniken zum Einschrauben der Spindel.

  • Wischer-Dichtungsteil

Es handelt sich um ein Dichtungselement, das am Ende des Außenrohrs befestigt ist. Es verhindert, dass Verunreinigungen wie Flüssigkeiten und Staub in den Spindelbereich des Stellantriebs gelangen. Außerdem sorgt es für eine angemessene Abdichtung zwischen den inneren und äußeren Rohren, was sich auf die IP-Einstufung des Stellantriebs auswirkt. 

  • Sicherheit Stop

Dieses Bauteil befindet sich an der Spitze der Spindel. Es verhindert, dass das Innenrohr zu weit herausragt. Die elektrisch betätigten Ventile sollten mit Qualitätskontrolle Maßnahmen. 

  • Antriebsmutter

Dieses Bauteil ist am Innenrohr befestigt und bewegt sich auf der Spindel. Es ist das Element, das es dem Innenrohr ermöglicht, sich zurückzuziehen oder auszudehnen. Die Antriebsmutter, die aus Metall oder Kunststoff bestehen kann, wird gelegentlich verwendet, um die Drehung des Innenrohrs zu verhindern.

  • Endschalter

Durch die elektronische Trennung der Stromzufuhr zum Motor reguliert dieses Teil die Position des Innenrohrs, wenn es vollständig ausgefahren und eingezogen ist. Dank dieser Schalter kann sich der Antrieb nicht zu weit ausdehnen oder zurückziehen. Neben der Unterbrechung des Stromflusses können die Endschalter auch Signale liefern.

  • Zahnräder

Sie können das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit eines Antriebsmechanismus und der Geschwindigkeit des angetriebenen Teils verändern. Sie bestehen aus Kunststoff oder Stahl und werden mit anderen Zahnrädern verbunden. Das Zahnrad, das mit einer Kraftquelle, wie z. B. einem Motor, verbunden ist, wird als Antriebsrad bezeichnet. Es ist am besten, zertifizierte Ventile zu kaufen, die nach Industrienormen hergestellt werden. 

  • Motor-Gehäuse

Alle inneren Bauteile sind durch dieses Gehäuse, in dem auch der Getriebemotor untergebracht ist, vor äußeren Schäden geschützt. Für die Herstellung des Motorgehäuses wird häufig der hochwertigste und haltbarste Kunststoff verwendet.

  • DC-Motor

Der elektrische Stellantrieb wird vollständig von einem Gleichstrommotor angetrieben. Es gibt verschiedene Arten von Gleichstrommotoren. Die am häufigsten verwendeten Motoren sind Bürstenmotoren.

  • Rückmeldung und Ausgangssensoren

Diese werden verwendet, um die Position des Aktuators zu übermitteln. Diese Komponenten liefern eine Rückmeldung, die an die MCU der Controlbox übertragen wird. Wenn eine Anwendung Funktionen wie Speicherpositionierung und Synchronisierung umfasst, sind in der Regel Linearantriebe mit Positionsrückmeldung erforderlich. Vertrauenswürdige Ventilhersteller folgen nachhaltige Leitlinien während der Ventilproduktion. 

Was sind die Vor- und Nachteile von elektrischen Stellantrieben? 

Elektrisch betätigtes Ventil
Quelle: Dombor 

Vorteile von elektrischen Stellantrieben 

Elektrische Stellantriebe können, wie jede andere Art von Stellantrieb, die beste Option sein, wenn sie für die richtige Aufgabe eingesetzt werden. Hier sind einige Vorteile von elektrischen Stellantrieben.

  • Eingabeaufforderung 

Die Aktuatoren der elektrischen Modelle werden schnell und direkt angetrieben. Sie arbeiten daher schnell und haben hervorragende Reaktionszeiten. Elektrische Stellantriebe sind für kurze und einfache Aufgaben gut geeignet.

  • Schnelle Installation 

Elektrische Stellantriebe erfordern lediglich eine einfache Verkabelung, so dass sie schnell und kostengünstig installiert werden können.

  • Genaue

Aktuatoren, die mit Strom betrieben werden, sind genau. Elektrische Stellantriebe haben die inhärenten Toleranzen, die hydraulische Antriebe und pneumatischen Aktuatoren, wie z. B. Spiel, Umkehrspiel und Biegung. Elektrische Stellantriebe sind eine solide Wahl für die Kontrolle von Leistung und Genauigkeit.

  • Wenig bis keine Wartung 

Es ist nur wenig Routinewartung erforderlich, da keine Gefahr von Flüssigkeitslecks besteht. Das senkt natürlich die Kosten und steigert die Produktivität der Anwendung.

  • Lastaufnahme und Sicherheit 

Die meisten elektrischen Antriebe verfügen über Trapezgewindeeinheiten, die oft als ausfallsichere Bremsen bezeichnet werden und sich bei einem Stromausfall selbst blockieren.

  • Enthalten 

Diese Antriebe sind wesentlich kleiner und nehmen weniger Platz in Anspruch. Das liegt daran, dass sie keine zusätzlichen Pumpen oder Motoren benötigen. Die Hersteller hochwertiger Ventile führen regelmäßige Kontrollen durch, um die Qualität der Ventile zu gewährleisten. 

Nachteile von elektrischen Stellantrieben 

Wie alle mechanischen Systeme haben auch elektrische Stellantriebe verschiedene Nachteile. Die wichtigsten Nachteile elektrischer Stellantriebe sind die folgenden:

  • Überhitzung

Elektrische Stellantriebe neigen zu Überhitzung und Leistungsverlust, wenn sie zu lange oder über den empfohlenen Arbeitszyklus hinaus betrieben werden.

  • Preis 

Der Kauf eines elektrischen Stellantriebs ist mit erheblichen Anschaffungskosten verbunden. Die späteren Betriebs- und Wartungskosten sind jedoch weitaus geringer als bei einem hydraulischen Stellantrieb.

  • Schwach 

Elektrische Zylinderaktuatoren bieten nicht das gleiche Maß an Stärke und Kraft wie hydraulische oder pneumatische Aktuatoren. Auch wenn die Fortschritte in der Technologie die Antriebskonstruktionen stärker machen, sind elektrische Antriebe immer noch vergleichsweise schwach.

  • Kompliziert 

Elektrische Stellantriebe sind häufig kompliziert konstruiert. Komplizierte Konstruktionen erhöhen das Risiko von Beschädigungen und Ausfallzeiten. 

Was sind die Anwendungen von elektrischen Stellantrieben?

Referat Lebensmittelproduktion
Quelle: Unsplash 

Werfen Sie einen Blick auf die wichtigsten Branchen, in denen die gewünschten Anwendungen verschiedene elektrische Stellantriebe verwenden: 

  • Automobilindustrie und Robotik 

Die Robotik wird derzeit in der Automobilbranche und in vielen anderen Bereichen eingesetzt, um die Qualität und Präzision der Produktion zu erhöhen und die Produktionskosten zu senken. Die komplexen Anforderungen der Robotik werden durch elektrische Linearantriebe erfüllt. Unglaublich detaillierte Bewegungen, Beschleunigungs- und Abbremsgeschwindigkeiten und Kraftaufbringung können gesteuert und wiederholt werden. Außerdem sind sie in der Lage, all diese Bewegungen auf vielen Achsen gleichzeitig zu integrieren.

  • Lebensmittel- und Getränkeherstellung 

Elektrische Linearantriebe sind sowohl sauber als auch geräuscharm, was in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie wichtig ist. Darüber hinaus sind für Anwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Halbleiterindustrie, in der Medizintechnik und in einigen anderen Bereichen strenge Reinigungsverfahren erforderlich. Elektrische Stellantriebe haben ein glattes Design mit wenigen Spalten, die Bakterien oder Schmutz beherbergen könnten, und sind korrosionsbeständig. Diese Ventilantriebe können genannt werden Ölventile da sie hauptsächlich im Öl- und Gassektor eingesetzt werden. 

  • Fenster und Belüftung 

Hochleistungslüftungssysteme werden in Produktionsgebäuden und anderen groß angelegten Innenraumverfahren eingebaut. In einigen Fällen ist jedoch auch eine natürliche Lüftung vorzuziehen, insbesondere zur Regulierung der Innentemperatur. Das ferngesteuerte Öffnen und Schließen großer, hoher Fenster ist mit Hilfe elektrischer Stellantriebe einfach möglich.

  • Landwirtschaftliche Maschine 

Obwohl hydraulische Stellantriebe häufig zum Antrieb massiver Maschinen und Anbaugeräte verwendet werden, können elektrische Stellantriebe anstelle der Hydraulik in Geräten installiert werden, die direkt mit Lebensmitteln umgehen oder präzise Bewegungen erfordern. Dazu gehören Mähdrescher zum Dreschen und Transportieren von Getreide, düsenverstellbare Streuer und Traktoren.

  • Sonnenkollektor

Solarmodule sollten direkt auf die Sonne ausgerichtet werden, um die beste Leistung zu erzielen. Elektrische Stellantriebe ermöglichen es Versorgungsunternehmen und gewerblichen Einrichtungen, große Solaranlagen zuverlässig und effektiv zu regeln. Diese Stellantriebsventile werden auch im Bereich der Stromerzeugung eingesetzt. 

  • Schneidwerk

Elektrische Stellantriebe können in Druckereien oder Teppichfabriken zum Heben und Senken von Schneidemessern eingesetzt werden. Außerdem ist in diesem Sektor Sauberkeit erforderlich, die durch elektrische Stellantriebe gewährleistet werden kann. 

Unterm Strich 

Elektrische Energie wird durch elektrische Stellantriebe in Bewegung umgewandelt. Diese Stellantriebe gibt es in verschiedenen Formen und mit unterschiedlichen Funktionen. Elektrische Stellantriebe sind ihren Alternativen überlegen, da sie einfacher zu installieren, genauer und kostengünstiger sind. Außerdem können sie in einer Reihe von Anwendungen ohne Risiko eingesetzt werden.

Zu den Anwendungsbereichen elektrischer Stellantriebe gehören beispielsweise die Landwirtschaft, die Automobilindustrie, die Solarzellenindustrie, die Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie die verarbeitende Industrie. Am besten ist es ansprechen einen zuverlässigen Hersteller von Industriearmaturen, um die besten Qualitätsarmaturen für Ihren industriellen und gewerblichen Bedarf zu einem günstigen Preis zu erhalten.

de_DEDE