피에조 밸브에서 최대 310 V의 전압이 필요한 이유
피에조 기술의 원리는 솔레노이드 밸브와 비교할 수 없습니다. 핵심 요소는 피에조 세라믹입니다. 이 세라믹이 하전되면 분극 현상이 일어나고 휨이 발생합니다. 이것은 인가된 전압에 비례하므로 비례 유량 제어 또는 압력 제어가 가능합니다. 전압이 높을수록 유량이 증가합니다. 전기 소비 곡선은, 코일에 항상 전기가 공급되어야 하는 비례 솔레노이드 밸브의 곡선과 완전히 다른 형태를 갖습니다. 이런 방식으로만 밸브 시트에서 전기자를 올리는 자기장이 발생합니다. 이와 달리 피에조 밸브는 정전류 공급이 필요하지 않습니다. 이것은 캐패시터처럼 작동합니다. 세라믹을 한 번 충전하기 위해서는 초기 전류만으로 충분하고 이후 소비전력은 거의 팔요하지 않습니다.
유량 및 압력을 제어하는 방법
피에조 밸브의 구조는 매우 간단합니다. 이것은 포트가 포함된 하나의 하우징으로 구성되며, 여기에는 노즐도 함께 분사됩니다. 이 노즐을 통해 기체가 유입 또는 배출됩니다. 피에조 세라믹 재질의 하나 또는 2개의 벤더가 존재하며 그 위에는 복원을 보장하는 각각 하나의 스프링이 존재합니다.
유량은 2/2방향 밸브를 이용해 간단하게 제어할 수 있습니다. 하나의 벤더와 2개의 포트가 존재합니다. 얼마의 전압을 인가하는지에 따라 열리는 정도가 결정됩니다.
3/3방향 밸브에는 3개의 포트와 2개의 벤더가 존재합니다. 이 컴팩트한 솔루션으로 완벽한 압력 제어가 가능합니다. 압력을 증가시키거나 또는 통풍을 위한 하나의 벤더와 압력을 감소시키거나 또는 배기를 위한 두 번째 벤더가 존재합니다. 세 번째 상태는 닫혀 있습니다. 이런 경우 압력은 유지됩니다. 3/3방향 밸브로는 예를 들어 압력을 매우 간단하게 제어할 수 있습니다. 이런 3/3 기능은 솔레노이드 밸브에는 존재하지 않습니다.
피에조 밸브를 쉽게 통합하는 방법
이미 언급한 바와 같이 피에조 밸브는 12 V에서 작동하지 않으며 특수한 전자장치를 필요로 합니다. 이 제어 절차를 현저하게 단순화하기 위해 Festo에서는 새로운 VAVE-P 솔루션을 이용해 피에조 규격을 정확하게 만족시키는 피에조 드라이버 전자장치를 개발했습니다.
VAVE-P는 친숙한 12~24 V 전압으로 작동되며 피에조 전압을 발생시킵니다. 피에조 밸브 고유의 제어에 필요한 모든 기능이 포함되어 있습니다: 간단한 개방 루프 제어 전자장치, 310 V 전압 생성 및 전류 제한 기능이 포함된 2채널 피에조 드라이버 스테이지.
2채널 전자장치를 통해 유량 제어를 위한 2개의 밸브 또는 통풍 및 배기를 개별적으로 제어하는 압력 제어용 3/3밸브를 제어할 수 있습니다.
인터페이스는 항상 동일하며 2개의 아날로그 입력과 12~24 V의 유연한 전원 공급 장치입니다. 비례 솔레노이드 밸브는 더욱 간편하게 교체할 수 있습니다.
유량 및 압력을 완벽하게 제어하는 방법
이외에도 유량 또는 압력을 완벽하게 제어하기 위한 모든 요소가 이미 탑재된 솔루션도 존재합니다. Festo의 콤팩트한 유량 컨트롤러 VEMD는 피에조 밸브, 유량 센서 및 제어 전자장치가 하나로 통합된 솔루션입니다. 이를 통해 입력 전압과 출력 유량 사이에서 절대적으로 선형적인 관계를 달성할 수 있습니다.
압력 제어의 대체 가능품으로서, 통풍을 위한 하나의 피에조 벤더와 배기를 위한 하나의 피에조 벤더로 이루어진 2개의 피에조 밸브가 포함된 비례 압력 레귤레이터 VEAB를 들 수 있습니다. 여기에는 전자장치와 압력 센서가 포함되어 있습니다. 이를 통해 협소한 설치 공간에서 완벽한 폐쇄 루프 압력 제어가 가능합니다.
