分別介紹FESTO電磁閥工作原理和流量特性
FESTO電磁閥式中為相對(duì)流量,即調(diào)節(jié)閥在某一開度l下的流量與全開時(shí)流量之比。為相對(duì)開度,即調(diào)節(jié)閥某一開度l與全開時(shí)開度L之比,這里l和L都是指閥芯的行程。
在調(diào)節(jié)閥前后壓差保持不變條件下得到的流量特性稱為調(diào)節(jié)閥的流量特性。調(diào)節(jié)閥的流量特性有快開、直線、等百分比和拋物線4種。典型的流量特性曲線如圖2所示。
FESTO電磁閥的流量特性
FESTO電磁閥的流量特性
FESTO電磁閥直線流量特性相對(duì)流量與相對(duì)開度的關(guān)系為:
(1)
式中,為相對(duì)流量,R稱為調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍或可調(diào)比,它是調(diào)節(jié)閥所能控制的流量與小流量之比。一般是全開流量的。國產(chǎn)調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍R=30.具有直線流量特性的調(diào)節(jié)閥當(dāng)閥門開度變化時(shí),相對(duì)流量的變化與之成線性關(guān)系。
FESTO電磁閥的直線流量特性為
設(shè)閥門全開時(shí)的流量為,求閥門開度從10%變化到20%和從80%變化到90%時(shí),閥門流量的變化。
解 FESTO電磁閥相對(duì)開度為10%的流量
閥門相對(duì)開度為20%的流量,
由此可得
流量的相對(duì)變化值為
同樣可以計(jì)算出閥門相對(duì)開度從80%變化到90%時(shí)的流量從變化到。
流量的相對(duì)變化值為
從這個(gè)例子看出,在流量小時(shí),同樣的閥門相對(duì)開度變化時(shí),流量變化的相對(duì)值比流量大時(shí)大得多。這說明在調(diào)節(jié)閥小開度時(shí)調(diào)節(jié)作用較強(qiáng),在大開度時(shí)調(diào)節(jié)作用較弱。從控制的要求來看,系統(tǒng)處于小負(fù)荷時(shí),希望調(diào)節(jié)閥流量不要變化太大,控制作用不要太強(qiáng),而在負(fù)荷較大時(shí),希望流量變化要大一些,控制作用要強(qiáng)一些,以便于克服干擾的影響。直線流量特性不能滿足這個(gè)要求。
等百分比流量特性相對(duì)流量與調(diào)節(jié)閥相對(duì)開度的關(guān)系為
(2)
等百分比流量特性又稱對(duì)數(shù)流量特性。它是一條對(duì)數(shù)曲線,曲線斜率隨相對(duì)開度增大而增大。在同樣開度變化下,流量變化小,負(fù)荷大,流量變化也大,因而控制特性好,有利于控制系統(tǒng)工作。
快開流量特性的調(diào)節(jié)閥在開度較小時(shí)就有較大流量,而且流量很快就能達(dá)到,適用于快速開關(guān)的場(chǎng)合。其流量特性可表示為
(3)
拋物線流量特性的調(diào)節(jié)閥,介于直線流量特性與等百分比流量特性之間。其流量特性可表示為
(4)
FESTO電磁閥的流量特性取決于閥芯的形狀。圖3是與4種流量特性相對(duì)應(yīng)的閥芯的形狀。
(a)快開;(b)直線;(c)拋物線;(d)等百分比
FESTO電磁閥在實(shí)際應(yīng)用中,閥門的流量與閥門開度之間的關(guān)系稱為調(diào)節(jié)閥的工作流量特性。由于調(diào)節(jié)閥在實(shí)際工作中兩端的壓差不可能不變,管路系統(tǒng)的總阻力也會(huì)影響到閥的流量特性。所以調(diào)節(jié)閥的工作流量與流量特性是有差別的。在實(shí)際工作條件下,流量特性將會(huì)發(fā)生畸變。
FESTO電磁閥流量特性的選擇,一般是從控制系統(tǒng)控制質(zhì)量來考慮的。為了保持控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)不變,希望控制系統(tǒng)總的放大系數(shù)能保持不變。在控制系統(tǒng)中,變送器、控制器的放大系數(shù)是不變得。被控對(duì)象的放大系數(shù)會(huì)隨負(fù)荷變化。所以,我們往往通過選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性來補(bǔ)償被控對(duì)象的放大系數(shù)的變化,其選擇的原則是使被控對(duì)象的放大系數(shù)和調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)的乘積為常數(shù)。
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