Привод клапана – исполнительный механизм, элемент системы автоматического регулирования, воздействующий на регулирующий орган (клапан) под воздействием управляющего сигнала автоматического регулятора.

Классификация ротационных приводов.

Ниже в качестве примера показана система артикульных кодов производителя ESBE.

Моторизованные приводы могут быть установлены на двухходовые  , трехходовые  и четырехходовые клапаны. Во всех вариантах рабочий ход штока составляет 90 градусов.

Приводы отличаются по следующим параметрам:

Время действия (для поворота на 90 градусов) :

3,7,15,30,60 секунд используются в системах водоснабжения и в технологических схемах.

120 сек – наиболее популярный вариант для систем отопления.

Управляющий сигнал: 3-х точечный,  2-х точечный, пропорциональный

• Трехточечный – 3-х проводная схема подключения (Фаза на открытие, фаза на закрытие, ноль).
• Двухточечный – 3-х проводная схема подключения (Фаза питания, ноль, управляющая фаза на смену положения клапана). При появлении напряжения на управляющем проводе привод переводит клапан в положение 2, при пропадании логической единицы – возвращается в положение 1.

Добиться двухточечного алгоритма работы можно от 3-х точечного привода, используя перекидной контакт управляющего приводом устройства или промежуточного реле. Благодаря универсальности приводы с трехточечным управлением более популярны.

• Пропорциональный – аналоговый сигнал от контроллера. 0-10V/2-10V/0-20 mA/4-20 mA

Некоторые модели пропорциональных приводов универсальны и могут управляться трехточечным или двухточечным сигналом.

Напряжение управляющего сигнала: 24В или 230В переменного тока 50Гц

24В стандартное значение дискретного сигнала для большинства ПЛК.

В серийных контроллерах для котельных малой и средней мощности используются приводы с  трехточечным сигналом 230В.

Наличие вспомогательных выключателей

Вспомогательный выключатель позволяет включать в работу внешнее оборудование при достижении клапаном определенного выставленного значения (отдельно для нижнего и верхнего порога). Например, в положении «открыт на 100%» можно включить дополнительный источник тепла. По умолчанию приводы заказываются без вспомогательных выключателей.

Итого, могут встречаться следующие типы приводов: Управляющий сигнал/напряжение/ наличие вспомогательного выключателя

3-точечное, 230 В переменного тока (стандарт, используются в большинстве бытовых контроллеров для систем отопления)

3-точечное, 230 В переменного тока, вспомогательный выключатель

3-точечное, 24 В переменного тока

3-точечное, 24 В переменного тока, вспомогательный выключатель

2-точечное, 230 В переменного тока

2-точечное, 230 В переменного тока, вспомогательный выключатель

2-точечное, 24 В переменного тока

2-точечное, 24 В переменного тока, вспомогательный выключатель

Пропорциональный управляющий сигнал

Монтаж привода

1. Приводы большинства производителей поставляются в среднем положении – т.е. ручка установлена в положении 50% и в автоматическом режиме (связь с эл.двигателем через редуктор). Без подключения к контроллеру привод можно перевести в ручной режим и выставить любое значение. Возврат в автоматический режим возможен при возврате положения ручки в первоначальное состояние.
2. Перед установкой привода на трехходовой клапан шток клапана также необходимо установить в положение 50%. Шток крутится вокруг своей оси без ограничений и на этом этапе может возникнуть сложность в определении нужного положения. В инструкции производителя необходимо найти свою конфигурацию системы – т.е. схему с аналогичным расположением клапана относительно потребителя, источника и циркуляционного насоса и соответствующее им положение штока на 50%. Риска штока клапана указывает на закрытое положение.

Ошибка на этом этапе приведет к некорректной работе системы после запуска.

3. Привод устанавливается на клапан и крепится согласно инструкции производителя. Если привод и клапан от различных производителей, в техпаспорте к приводу можно найти информацию о совместимости с другими моделями и различные переходники в комплекте поставки привода. Привод не нужно с усилием прикручивать к клапану, крепление нужно только для того, чтобы привод не слетел во время работы.
4. Подключение к регулятору, пуско-наладочные работы. На оборудовании немецких производителей на клеммах для подключения привода, а также в интерфейсе управления можно встретить обозначения auf(открытие) и zu (закрытие). Перепутать в процессе монтажа фазные клеммы открытия или закрытия не страшно – в процессе пуско-наладки ошибка легко выявляется, и провода меняются местами. Обычно не тратят время и подключают «на удачу» — шанс угадать с направлением привода 50%. При монтаже важно не перепутать управляющие фазы с нулём.

После подключения. Автоматика для управления приводом.

За согласование текущего физического положения клапана и программного положения клапана в контроллере можно не переживать: при включении контроллера в работу он калибрует клапан, переводя его в  начальное положение, после чего начинается процесс регулирования.

Контроллеру для корректной работы необходимо задать параметр привода «время действия» или «время поворота» — имеется в виду время хода привода между крайними положениями. Если время перевода привода из положения 0% в состояние 100% составляет, к примеру, 120 секунд, то контроллер понимает, что для открытия клапана, к примеру, на 5% необходимо подать фазу на соответствующую клемму на 1,2 * 5 = 6 секунд. Калибровка происходит таким же образом – не зная текущего положения привода, контроллер просто подает фазу на закрытие (или открытие) на 120 секунд, тем самым гарантированно переводя клапан в положение 0% (100%).

У некоторых производителей контроллеров алгоритм управления упрощен: контроллер просто пытается свести рассогласование между текущей и заданной температурой к минимуму, умножая разницу температур на коэффициент пропорциональности (константа) и повторяя данный алгоритм с заданным интервалом. В таких контроллерах никаких настроек для управления приводом не предусмотрено. Если привод в процессе работы достиг крайнего положения, контроллер об этом не узнает и будет продолжать периодически подавать фазу на закрытие/открытие клапана. С одной стороны такой алгоритм управления не критичен – электродвигатель привода в крайних положениях работать не будет, с другой стороны значительно снижается срок службы реле, отвечающих за управление приводом смесителя.

Для пропорциональных приводов алгоритм работы намного проще. Достаточно на этапе пуско-наладки убедиться в соответствии сигналов на контроллере и на приводе (выставляется перемычкой), например 2-10V и убедиться в работе клапана в крайних положениях – при помощи ручного режима контроллера.

Про двухпозиционный режим работы

Для переключения потока теплоносителя намного надежнее использовать специализированный шаровый трехходовой кран с электроприводом или  два двухходовых клапана с приводом (например, соленоид нормально закрытый) вместо трехходового клапана, предназначенного для трехпозиционного режима работы – т.к. такие клапана редко перекрывают поток на 100%, а в случае использования китайских аналогов – практически никогда. Изменений в контроллере в этом случае нет – для управления двумя клапанами также используется трехжильный кабель с двумя управляющими фазами и общим нулем.

Все статьи, опубликованные на этом сайте защищены Частью 4 Гражданского Кодекса Российской Федерации. Запрещено полное или частичное копирование материалов без согласия их авторов. Незаконное использование материалов сайта влечет за собой административную ответственность в виде компенсации в размере от 10.000 рублей до 5.000.000 рублей [Ст. 1301, 1250, 1252, 1253 ГК РФ]. При согласованном использовании материалов сайта обязательна активная ссылка на «dunven.ru» и указание авторства.