Чому для п’єзоклапанів потрібна напруга до 310 В
Принцип п'єзотехнології не зрівняється з електромагнітним клапаном. Основним елементом є п'єзокераміка. Коли вона стає електрично зарядженою, відбувається поляризація, що призводить до вигину. Це пропорційно прикладеній напрузі, що дозволяє пропорційно контролювати витрату або тиск. Чим вище напруга, тим більше витрата. Крива споживання електроенергії виглядає зовсім інакше, ніж у пропорційного електромагнітного клапана, котушка якого завжди повинна бути під напругою. Тільки так можна створити магнітне поле, яке піднімає арматуру від сідла клапана. Навпаки, п’єзоклапан не потребує постійного джерела струму. Він поводиться як конденсатор. Щоб зарядити кераміку один раз, достатньо початкового струму, а потім енергоспоживання практично дорівнює нулю.
Як контролюється витрата і тиск
П'єзоклапани мають дуже просту конструкцію. Вони складаються з корпусу з портами, в які також впорскуються форсунки. Через них газ надходить або виходить. Є один або два згини - виготовлені з п'єзокераміки - і над кожним пружина, яка забезпечує скидання.
Потік можна легко контролювати за допомогою 2/2-ходового клапана. Він має згин і два порти. Залежно від того, наскільки сильно ви застосовуєте натяг, тим ширше він розкривається.
3/3-ходовий клапан має три отвори та два згина. За допомогою цього компактного рішення можливий повний контроль тиску. Є один згин для впуску повітря або збільшення тиску та другий згин для випуску повітря або зменшення тиску. Третє положення - закритє. Потім тиск підтримується. З таким 3/3 клапаном , наприклад, легко контролювати тиск. Електромагнітні клапани не мають такої функції 3/3.
Як легко інтегрувати п’єзоклапани
Як вже було сказано, п'єзоклапани не працюють з 12 В, але вимагають спеціальної електроніки. Щоб значно спростити це керування, Festo розробила електроніку п’єзоприводу з новим рішенням VAVE-P, яке містить саме п’єзоспецифіку.
VAVE-P зазвичай працює з напругою від 12 до 24 В і генерує п’єзонапругу. Включено все, що необхідно для спеціального керування п’єзоклапанами: проста електроніка керування з відкритим контуром, генерація напруги 310 В і 2-канальний п’єзодрайвер з обмеженням струму.
Завдяки двоканальній електроніці можна керувати двома клапанами для регулювання витрати або клапаном 3/3 для регулювання тиску з роздільним керуванням впуску або випуску повітря.
Інтерфейс завжди однаковий, два аналогових входи і гнучкий блок живлення від 12 до 24 вольт. Немає простішого способу замінити пропорційний електромагнітний клапан.
Яким чином витрата і тиск повністю контролюються
Крім того, існують також рішення, які вже містять усі елементи для повного контролю витрати або тиску. Компактний контролер витрати VEMD від Festo поєднує в собі п’єзоклапан, давач витрати та керуючу електроніку. Це означає, що можна досягти абсолютно лінійної залежності між вхідною напругою та вихідним потоком.
Аналогом для регулювання тиску є пропорційний регулятор тиску VEAB з двома п'єзоклапанами, кожен з яких має п'єзорозподільник для впуску і п'єзорозподільник для випуску. Також є електроніка та давач тиску. Це робить можливим повне регулювання тиску в замкнутому контурі в найменшому монтажному просторі.
