اکچویتورهای برقی AUMA از تجهیزات مهم در اتوماسیون شیرآلات صنعتی هستند و برای تبدیل انرژی الکتریکی به حرکت مکانیکی مورد استفاده قرار میگیرند. این تجهیزات میتوانند شیر را بهصورت خودکار باز و بسته کنند یا در مدلهای مناسب، موقعیت شیر را در محدوده مشخصی تنظیم کنند.
شرکت AUMA Riester GmbH & Co. KG طیف گستردهای از اکچویتورهای برقی را برای کاربردهای مختلف تولید میکند. این محصولات از نظر نوع حرکت به گروههایی مانند Multi-turn، Part-turn و Linear تقسیم میشوند و برای کاربردهایی مانند شیرهای کشویی، گلوب، پروانهای، توپی و برخی شیرهای صنعتی دیگر مورد استفاده قرار میگیرند.
تفاوت میان مدلهای AUMA تنها در اندازه یا گشتاور نیست. نوع حرکت، وظیفه کاری، سرعت عملکرد، قابلیت کنترل، شرایط محیطی، نیاز به ضدانفجار بودن و نحوه ارتباط با سیستم کنترل نیز در انتخاب اکچویتور تأثیر دارند.
اکچویتور AUMA چگونه کار میکند؟
اکچویتور برقی با دریافت فرمان الکتریکی، موتور داخلی خود را به حرکت درمیآورد و این حرکت را از طریق مکانیزم انتقال قدرت به شفت یا محور شیر منتقل میکند.
در یک سیستم ساده، فرمان میتواند بهصورت OPEN یا CLOSE صادر شود. اکچویتور تا رسیدن شیر به موقعیت موردنظر حرکت میکند و سپس با استفاده از سیستم تشخیص موقعیت یا گشتاور، موتور متوقف میشود.
در سیستمهای پیشرفتهتر، اکچویتور میتواند اطلاعاتی مانند موقعیت شیر، وضعیت حرکت، خطاها و سیگنالهای کنترلی را به سیستم اتوماسیون ارسال کند. AUMA برای اکچویتورهای خود کنترلرهای AM و AC را ارائه میکند؛ کنترلرهای AC مبتنی بر ریزپردازنده هستند و امکانات کنترلی و ارتباطی گستردهتری دارند.
به همین دلیل، اکچویتور و کنترلر را باید بهعنوان یک مجموعه هماهنگ در نظر گرفت و مشخصات هر دو بخش را هنگام سفارش بررسی کرد.
دستهبندی اصلی اکچویتورهای AUMA
AUMA محصولات خود را براساس نوع حرکت و کاربرد به چند خانواده اصلی تقسیم میکند.
| خانواده | نوع حرکت | کاربرد معمول |
|---|---|---|
| SA | Multi-turn | شیرهای چنددور مانند Gate و Globe |
| SAR | Multi-turn | کاربردهای مدولاسیون |
| SQ | Part-turn | شیرهای ربعگرد مانند Butterfly |
| SQR | Part-turn | کاربردهای مدولاسیون ربعگرد |
| SA + Gearbox | Multi-turn + گیربکس | گشتاورهای بالاتر و کاربردهای خاص |
| Linear Actuators | خطی | شیرها و تجهیزات دارای حرکت خطی |
| PROFOX | اکچویتورهای فشرده | کاربردهای ربعگرد، خطی و صنعتی بسته به مدل |
این دستهبندی یک نمای کلی است و هر خانواده شامل مدلها و پیکربندیهای مختلفی است. برای انتخاب نهایی باید کد کامل محصول و مشخصات شیر مقابل بررسی شود.
اکچویتورهای Multi-turn سری SA
یکی از شناختهشدهترین خانوادههای AUMA، سری SA است. این اکچویتورها برای ایجاد حرکت چنددور یا Multi-turn طراحی شدهاند و میتوانند در ترکیب با شیرهایی که برای حرکت چنددور طراحی شدهاند مورد استفاده قرار گیرند.
در شیرهای کشویی، معمولاً برای باز و بسته شدن کامل شیر، ساقه باید چندین دور بچرخد. به همین دلیل، استفاده از یک اکچویتور Multi-turn مانند SA میتواند با مکانیزم این نوع شیر هماهنگ باشد.
طبق اطلاعات رسمی AUMA، محدوده گشتاور خانواده SA بسته به مدل میتواند از حدود ۱۰ تا ۳۲,۰۰۰ نیوتنمتر باشد. مدلهای مختلف این خانواده برای وظایف باز و بسته یا کاربردهای متفاوت طراحی شدهاند.
این خانواده در پروژههای آب، نفت و گاز، نیروگاهها و صنایع مختلف کاربرد دارد؛ البته انتخاب مدل دقیق باید بر اساس گشتاور و نیروی موردنیاز شیر انجام شود.
سری SAR برای کاربردهای مدولاسیون
خانواده SAR نسخهای از اکچویتورهای Multi-turn است که برای کاربردهای Modulating Duty طراحی شده است.
در کاربرد مدولاسیون، شیر فقط در وضعیت باز یا بسته قرار نمیگیرد؛ بلکه ممکن است در طول کار سیستم بارها به موقعیتهای مختلف حرکت کند تا دبی یا پارامتر فرآیندی در محدوده موردنظر نگه داشته شود.
AUMA محدوده گشتاور سری SAR را بسته به مدل تا حدود ۴۰۰۰ نیوتنمتر اعلام میکند. انتخاب این اکچویتورها باید بر اساس کلاس کاری، تعداد دفعات حرکت، زمان عملکرد و مشخصات شیر انجام شود.
بنابراین استفاده از یک اکچویتور صرفاً براساس گشتاور اسمی برای یک سرویس مدولاسیون کافی نیست و وظیفه کاری نیز باید در نظر گرفته شود.
اکچویتورهای Part-turn سری SQ
برای شیرهایی که حرکت ربعگرد دارند، خانواده SQ یکی از گروههای مهم محصولات AUMA است.
شیرهای پروانهای و بسیاری از شیرهای توپی از جمله شیرهایی هستند که میتوانند با مکانیزم Part-turn کار کنند. در این ساختار، اکچویتور برای چرخاندن شیر در یک زاویه محدود، معمولاً کمتر از یک دور کامل، گشتاور موردنیاز را ایجاد میکند.
سری SQ برای وظایف Open-Close و Positioning طراحی شده و طبق اطلاعات رسمی AUMA محدوده گشتاور آن از ۵۰ تا ۲۵۰۰ نیوتنمتر است. این خانواده دارای امکاناتی مانند تشخیص موقعیت و گشتاور، فلکه دستی و نشانگر مکانیکی موقعیت است.
زاویه حرکت و زمان عملکرد بسته به مدل و تنظیمات محصول متفاوت است و باید با شیر موردنظر هماهنگ شود.
سری SQR برای مدولاسیون شیرهای ربعگرد
SQR خانوادهای از اکچویتورهای Part-turn است که برای کاربردهای مدولاسیون طراحی شده است.
این مدلها زمانی مطرح میشوند که شیر ربعگرد مانند Butterfly Valve باید بهصورت مکرر در موقعیتهای مختلف قرار گیرد. در چنین شرایطی، قابلیت تحمل سیکلهای کاری و مشخصات کنترلی اکچویتور اهمیت زیادی پیدا میکند.
AUMA محدوده گشتاور سری SQR را بسته به مدل ۵۰ تا ۲۵۰۰ نیوتنمتر اعلام کرده است. بنابراین هنگام انتخاب، علاوه بر گشتاور موردنیاز شیر، نوع وظیفه کاری نیز باید مشخص شود.
استفاده از اکچویتور مناسب میتواند کنترل موقعیت شیر را با سیستم اتوماسیون هماهنگ کند.
تفاوت Multi-turn و Part-turn
یکی از مهمترین نکات در انتخاب اکچویتور AUMA، تشخیص نوع حرکت موردنیاز شیر است.
Multi-turn برای تجهیزاتی استفاده میشود که برای حرکت خود به چند دور چرخش نیاز دارند. شیرهای Gate و بسیاری از شیرهای Globe در این گروه قرار میگیرند.
در مقابل، Part-turn برای شیرهایی طراحی میشود که با چرخش محدود، معمولاً کمتر از یک دور، به موقعیت موردنظر میرسند. Butterfly Valve و بسیاری از Ball Valveها نمونههای رایج این کاربرد هستند. AUMA نیز سری SQ را برای اکچویتورهای Part-turn معرفی میکند.
بنابراین جایگزینی مستقیم SA و SQ بدون بررسی مکانیزم شیر صحیح نیست.
اکچویتورهای AUMA به همراه گیربکس
در برخی کاربردها، گشتاور موردنیاز شیر از ظرفیت مستقیم اکچویتور بیشتر است یا مکانیزم شیر به ساختار متفاوتی برای انتقال حرکت نیاز دارد.
در این شرایط میتوان از ترکیب اکچویتور AUMA با گیربکسهای مناسب استفاده کرد. AUMA ترکیبهای مختلفی مانند SA + GK، SA + GST و SA + GHT را ارائه میکند. برخی از این مجموعهها برای ایجاد گشتاورهای بالاتر و کاربردهای خاص طراحی شدهاند.
گیربکس میتواند نسبت تبدیل و گشتاور خروجی را تغییر دهد، اما انتخاب آن باید با سرعت عملکرد، گشتاور موردنیاز، نوع شیر و محدودیتهای مکانیکی سیستم هماهنگ باشد.
اکچویتورهای ضدانفجار AUMA
در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و برخی محیطهای صنعتی، ممکن است خطر وجود گازها یا بخارات قابل اشتعال مطرح باشد.
AUMA خانوادههایی مانند SAEx، SAREx، SQEx و SQREx را برای کاربردهای ضدانفجار ارائه میکند. انتخاب مدل Ex باید بر اساس طبقهبندی منطقه خطر، استانداردهای مربوط، دما و مشخصات پروژه انجام شود.
نکته مهم این است که صرفاً استفاده از اکچویتور با عنوان ضدانفجار برای تأیید کل سیستم کافی نیست. تجهیزات الکتریکی مرتبط، اتصالات، کابلکشی، کنترلر و سایر اجزای نصب نیز باید با الزامات محیط خطرناک سازگار باشند.
در پروژههای دارای Hazardous Area، گواهیها و مشخصات Ex محصول باید دقیقاً با طبقهبندی محل نصب مطابقت داده شوند.
کنترلرهای AM و AC در اکچویتورهای AUMA
اکچویتورهای AUMA میتوانند با کنترلرهای مختلفی مورد استفاده قرار گیرند.
کنترلر AM برای کاربردهایی با نیازهای کنترلی پایه طراحی شده است و کنترلهای لازم برای عملکرد اکچویتور را فراهم میکند.
در مقابل، AC یک کنترلر مبتنی بر ریزپردازنده است که امکانات بیشتری برای تنظیم، پایش و ارتباط با سیستم کنترل ارائه میدهد. AUMA اعلام میکند که کنترلرهای AM و AC با خانوادههای SA و SQ قابل ترکیب هستند.
در سیستمهای اتوماسیون صنعتی، این کنترلرها میتوانند نقش واسط میان اکچویتور و سیستمهایی مانند DCS، PLC یا شبکههای صنعتی را داشته باشند.
پارامترهای مهم در انتخاب اکچویتور AUMA
انتخاب اکچویتور باید از مشخصات واقعی شیر شروع شود، نه صرفاً از نام مدل.
| پارامتر | اهمیت |
|---|---|
| نوع شیر | تعیین نوع حرکت موردنیاز |
| Multi-turn یا Part-turn | هماهنگی مکانیزم اکچویتور با شیر |
| گشتاور | تعیین توان چرخاندن شیر |
| Thrust | مهم در برخی شیرهای دارای نیروی محوری |
| زمان عملکرد | تعیین سرعت باز و بسته شدن |
| وظیفه کاری | Open-Close یا Modulating |
| تعداد سیکل | اهمیت در عمر کاری |
| ولتاژ | هماهنگی با منبع تغذیه |
| فرکانس | سازگاری الکتریکی |
| دمای محیط | تعیین شرایط مجاز کار |
| درجه حفاظت | مقاومت در برابر آب و گردوغبار |
| شرایط ضدانفجار | در مناطق Hazardous |
| نوع کنترل | AM، AC و پیکربندیهای مربوط |
| ارتباط صنعتی | در صورت نیاز به Fieldbus یا شبکه |
این پارامترها باید از دیتاشیت شیر و اکچویتور استخراج شوند. بهخصوص Torque و Thrust را نباید با یکدیگر یکسان در نظر گرفت.
گشتاور اکچویتور AUMA چگونه تعیین میشود؟
گشتاور یکی از اصلیترین پارامترهای انتخاب اکچویتور است. شیر باید بتواند در شرایط واقعی سرویس با گشتاور کافی باز و بسته شود.
گشتاور موردنیاز میتواند به فشار سیال، نوع شیر، اندازه شیر، جنس سیت، اختلاف فشار دو طرف شیر و شرایط کاری بستگی داشته باشد.
در شیرهای پروانهای، برای مثال، گشتاور لازم میتواند با وضعیت دیسک و فشار سیال تغییر کند. در شیرهای توپی نیز اصطکاک سیت و فشار فرآیندی روی گشتاور اثر میگذارد.
بنابراین انتخاب اکچویتور بر اساس یک مقدار تقریبی بدون دریافت Torque Requirement از سازنده شیر یا محاسبات فنی میتواند باعث انتخاب نادرست شود.
وظیفه کاری اکچویتور چیست؟
یکی از اشتباهات رایج این است که اکچویتور فقط بر اساس قدرت موتور یا گشتاور انتخاب شود.
در سیستمهای Open-Close، اکچویتور ممکن است تنها در زمان تغییر وضعیت شیر فعال شود. اما در Modulating Duty، اکچویتور میتواند بارها و بهصورت مکرر برای اصلاح موقعیت شیر حرکت کند.
AUMA وظایف کاری را در قالب کلاسهایی مانند Class A، B، C و D توضیح میدهد؛ از عملکرد کامل باز و بسته تا مدولاسیون مداوم.
به همین دلیل باید مشخص شود شیر چند بار در روز یا ساعت حرکت میکند و آیا قرار است در موقعیتهای میانی نیز کار کند یا خیر.
کاربرد اکچویتور AUMA در شیرهای مختلف
اکچویتورهای AUMA بسته به نوع حرکت میتوانند با شیرهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
شیر کشویی
برای Gate Valveهایی که نیازمند حرکت چنددور هستند، اکچویتورهای Multi-turn مانند SA میتوانند مورد استفاده قرار گیرند.
شیر پروانهای
برای Butterfly Valveهای ربعگرد، خانوادههایی مانند SQ و SQR میتوانند مطرح باشند. مدل دقیق به گشتاور و وظیفه کاری شیر بستگی دارد.
شیر توپی
Ball Valveهای ربعگرد نیز میتوانند به اکچویتورهای Part-turn متصل شوند. در این کاربرد، گشتاور Breakaway و Running Torque اهمیت ویژهای دارد.
شیر گلوب
در Globe Valve، علاوه بر گشتاور، نیروی محوری یا Thrust ممکن است در طراحی و انتخاب مجموعه اکچویتور اهمیت داشته باشد. در برخی پیکربندیها ترکیب اکچویتور و واحدهای ایجاد نیروی خطی مورد استفاده قرار میگیرد.
کاربرد AUMA در صنایع مختلف
اکچویتورهای AUMA در بخشهای مختلف صنعتی و زیرساختی استفاده میشوند. شرکت AUMA بازارهایی مانند Water، Oil & Gas، Power، Industry و Marine را در حوزه کاربرد محصولات خود معرفی میکند.
در تصفیهخانههای آب، اکچویتورها میتوانند برای اتوماسیون شیرهای خطوط انتقال و فرآیندی استفاده شوند.
در نیروگاهها و صنایع فرآیندی، ترکیب اکچویتور با سیستم کنترل امکان مدیریت خودکار شیرهای مختلف را فراهم میکند.
در نفت و گاز و پتروشیمی نیز مدلهای متناسب با شرایط محیطی و در صورت نیاز نسخههای ضدانفجار مورد استفاده قرار میگیرند.
نگهداری اکچویتور برقی AUMA
نگهداری مناسب میتواند به افزایش قابلیت اطمینان مجموعه کمک کند. وضعیت کابلها، اتصالات الکتریکی، سیستم کنترل، فلکه دستی و عملکرد شیر باید در دورههای مشخص بررسی شود.
در اکچویتورهای نصبشده در محیطهای مرطوب یا خورنده، وضعیت آببندی و درجه حفاظت محفظه نیز اهمیت دارد.
اگر اکچویتور به شیر متصل است، بررسی عملکرد تنها با موتور انجام نمیشود؛ بلکه باید وضعیت مکانیکی خود شیر نیز کنترل شود. افزایش گشتاور موردنیاز شیر میتواند باعث فشار بیش از حد به اکچویتور شود.
در مدلهای دارای کنترلر هوشمند، اطلاعات خطا و وضعیت عملکرد میتواند برای عیبیابی مورد استفاده قرار گیرد.
قیمت اکچویتور AUMA
قیمت اکچویتور AUMA به مدل و پیکربندی آن وابسته است. گشتاور، نوع Multi-turn یا Part-turn، قابلیت مدولاسیون، ضدانفجار بودن، نوع کنترلر، ولتاژ، گیربکس و تجهیزات جانبی همگی میتوانند روی قیمت نهایی اثر داشته باشند.
برای مثال، یک اکچویتور ساده Open-Close را نمیتوان از نظر قیمت با مدل دارای کنترلر پیشرفته، ارتباط Fieldbus یا تأییدیههای مخصوص محیط خطرناک مقایسه کرد.
همچنین در خرید پروژهای، قیمت باید همراه با لوازم اتصال، گیربکس، کنترلر و تجهیزات جانبی بررسی شود تا مقایسه میان پیشنهادها دقیق باشد.
هنگام خرید اکچویتور AUMA چه اطلاعاتی لازم است؟
برای استعلام دقیق، بهتر است اطلاعات زیر در اختیار فروشنده یا تأمینکننده قرار گیرد:
- برند و مدل شیر
- نوع شیر
- سایز شیر
- فشار کاری
- نوع سیال
- گشتاور موردنیاز
- Thrust در صورت نیاز
- زاویه یا تعداد دور حرکت
- زمان باز و بسته شدن
- Open-Close یا Modulating
- تعداد سیکل کاری
- ولتاژ و فرکانس برق
- دمای محیط
- درجه حفاظت موردنیاز
- شرایط Hazardous Area
- نوع کنترل و ارتباط با PLC یا DCS
- استانداردها و تأییدیههای پروژه
هرچه اطلاعات فنی کاملتر باشد، احتمال انتخاب اکچویتور نامتناسب کمتر خواهد شد.
مدلهای AUMA را بر اساس نوع شیر بشناسیم
مدلهای مختلف AUMA برای یک کاربرد واحد طراحی نشدهاند. خانواده SA در حوزه اکچویتورهای Multi-turn و خانواده SQ در حوزه Part-turn قرار میگیرند و نسخههای SAR و SQR برای کاربردهای مدولاسیون ارائه شدهاند. در کنار این خانوادهها، مدلهای ضدانفجار، سرعت متغیر، گیربکسدار و کنترلرهای مختلف نیز وجود دارند.
بنابراین هنگام انتخاب، ابتدا باید مشخص شود شیر به چه نوع حرکت، چه مقدار گشتاور یا نیروی محوری و چه وظیفه کاری نیاز دارد. پس از آن میتوان خانواده مناسب AUMA و پیکربندی دقیق را تعیین کرد.
در نهایت، نوع شیر، Torque، Thrust، وظیفه کاری، سرعت عملکرد، منبع تغذیه، شرایط محیطی و سیستم کنترل مهمترین اطلاعات برای انتخاب اکچویتور هستند. تطبیق این پارامترها با دیتاشیت رسمی AUMA و مشخصات شیر، مبنای مناسبتری برای انتخاب محصول نسبت به مقایسه صرفاً بر اساس نام مدل یا توان موتور خواهد بود.
دیدگاهتان را بنویسید