Защо пиезоклапаните се нуждаят от напрежение до 310 V
Принципът на пиезотехнологията не може да се сравни с този на електромагнитните клапани. Основният елемент е пиезокерамиката. Когато тя се зарежда електрически, настъпва поляризация, която води до огъване. То е пропорционално на приложеното напрежение и по този начин позволява пропорционално управление на дебита или налягането. Колкото по-високо е напрежението, толкова по-голям е дебитът. При това кривата на консумирания ток е напълно различна от тази на пропорционалния електромагнитен клапан, чиято бобина трябва винаги да е под напрежение. Това е единственият начин да се създаде магнитно поле, което да повдигне котвата от седлото на клапана. За разлика от тях пиезоклапанът не се нуждае от постоянен ток. Неговото поведение е като на кондензатор. За еднократното зареждане на керамиката е достатъчен първоначален ток, след което консумацията на енергия практически се свежда до нула.
Как се контролират дебитът и налягането
Пиезоклапаните са с много проста конструкция. Те се състоят от корпус с портове, в които са интегрирани и дюзите. През тях влиза или излиза газът. Има един или два огъвача – изработени от пиезокерамика – и пружина над всеки от тях, която осигурява връщането в изходно положение.
Дебитът може лесно да се контролира лесно с 2/2 пътен клапан. Той притежава един огъвач и два порта. В зависимост от силата на напрежението, което прилагате, тя се отваря по-широко.
3/3пътният вентил притежава три порта и два огъвача. С това компактно решение е възможно пълно регулиране на налягането. Има един огъвач за вентилиране респ. увеличаване на налягането и втори огъвач за изпускане респ. намаляване на налягането. Третото състояние е затворено. След това натискът се задържа. С такъв клапан 3/3 напр. налягането може да се контролира много лесно. При електромагнитните клапани няма такава функция 3/3.
Как пиезоклапаните могат да бъдат лесно интегрирани
Както вече беше споменато, пиезоклапаните не работят с 12 V, а изискват специална електроника. За да опрости значително това задействане, Festo разработи пиезо-драйверна електроника с новото решение VAVE-P, което съдържа точно специфичните пиезо елементи.
VAVE-P се захранва съвсем нормално с 12 до 24 V и генерира пиезоелектрическо напрежение. Включено е всичко, което е необходимо за специфичното задействане на пиезоклапаните: проста електроника за задвижване с отворен контур, генериране на напрежение 310 V и 2-канално стъпало за управление на пиезоклапани с ограничаване на тока.
Двуканалната електроника може да управлява два клапана за регулиране на дебита или 3/3 клапан за регулиране на налягането с отделно задействане на вентилиране и изпускане.
Интерфейсът е винаги един и същ, два аналогови входа и гъвкаво захранване с напрежение от 12 до 24 волта. Няма по-прост начин за подмяна на пропорционален електромагнитен клапан.
Как дебитът и налягането могат да бъдат регулирани напълно
Освен това има и решения, които вече включват всички елементи за пълен контрол на дебита или налягането. Компактният регулатор на дебита VEMD на Festo съчетава пиезоклапан, сензор за дебита и управляваща електроника. Това позволява да се постигне абсолютно линейно съотношение между входящото напрежение и изходния дебит.
Еквивалентът за регулиране на налягането е пропорционалният клапан за регулиране на налягането VEAB с два пиезоклапана, всеки с пиезоогъвач за вентилиране и пиезоогъвач за вентилиране. Освен това има електроника и датчик за налягане. Това прави възможно пълното регулиране на налягането в затворен контур при най-малки монтажни пространства.
