Por que as válvulas piezo precisam de uma tensão de até 310 V
O princípio da tecnologia piezo não é comparável com uma válvula solenoide. O elemento central é a cerâmica piezo. Quando ela é carregada eletricamente, ocorre uma polarização que leva à flexão. Tal flexão é proporcional à tensão aplicada, permitindo assim o controle proporcional do fluxo ou da pressão. Sendo assim, quanto maior a tensão, maior a vazão. A curva de consumo de corrente é completamente diferente da de uma válvula solenoide proporcional, cuja bobina deve ser sempre energizada. Essa é a única maneira de criar o campo magnético que levanta o induzido do assento da válvula. Em contraste, uma válvula piezo não precisa de uma corrente constante. Ela se comporta como um condensador. Para carregar a cerâmica uma vez, uma corrente inicial é suficiente; depois disso, o consumo de energia cai para zero praticamente.
Como o fluxo e a pressão são controlados
A construção das válvulas piezo é bastante simples. Elas consistem em uma carcaça com portas na qual os bocais são coinjetados. O gás entra ou sai através deles. Há um ou dois dobradores, feitos de cerâmica piezo, e uma mola acima de cada um, que efetua o retorno.
O fluxo pode ser facilmente controlado com uma válvula de 2/2 vias. Ela possui um dobrador e duas portas. Quanto maior a tensão aplicada, maior a abertura.
Uma válvula de 3/3 vias tem três portas e dois dobradores. Com esta solução compacta, é possível realizar um controle completo da pressão. Há um dobrador para aerar ou aumentar a pressão e outro dobrador para desaerar ou reduzir a pressão. O terceiro estado é o fechado, em que a pressão é mantida. Com uma válvula 3/3, por exemplo, uma pressão pode ser controlada muito facilmente. Não existe a função 3/3 com válvulas solenoides.
Como as válvulas piezo podem ser facilmente integradas
Como já mencionado, as válvulas piezo não funcionam com 12 V, pois requerem eletrônica especial. A fim de simplificar consideravelmente este controle, a Festo desenvolveu um módulo eletrônico com condutor piezoelétrico com a nova solução VAVE-P, que contém precisamente as especificações piezo.
O VAVE-P é operado normalmente com 12 a 24 V e gera a tensão piezo. Está incluído tudo o que é necessário para o controle específico das válvulas piezo: eletrônica simples de controle em malha aberta, geração de tensão de 310 V e o estágio de 2 canais do acionamento piezoelétrico com limitação de corrente.
A eletrônica de dois canais pode comandar duas válvulas para controle de fluxo ou uma válvula 3/3 para controle de pressão com controle separado de aeração e desaeração.
A interface é sempre a mesma, duas entradas analógicas e a fonte de alimentação flexível de 12 a 24 volts. Não há uma maneira mais simples de substituir uma válvula solenoide proporcional.
Como o fluxo e a pressão são completamente regulados
Além disso, existem também soluções que já incluem todos os elementos para o controle completo do fluxo ou da pressão. O controlador de fluxo compacto VEMD da Festo combina uma válvula piezo, sensor de fluxo e eletrônica de controle. Com isso, é possível alcançar uma relação absolutamente linear de tensão de entrada e fluxo de saída.
O equivalente para o controle da pressão é a válvula de controle de pressão proporcional VEAB com duas válvulas piezo, cada uma com um dobrador piezo para aeração e outro para desaeração. Além disso, há a parte eletrônica e um sensor de pressão. Isso torna possível o controle completo da pressão em loop fechado no menor espaço de instalação.
