به عنوان یک جزء کنترل کلیدی در اتوماسیون صنعتی، ویژگی‌های پویای و دقت کنترل شیرهای تنظیم برقی به طور مستقیم بر کارایی و پایداری سیستم تأثیر می‌گذارد. این مقاله تحقیقات عمیقی درباره ویژگی‌های پویای شیر کنترل برقی انجام می‌دهد، عملکرد آن را تحت شرایط کاری مختلف تجزیه و تحلیل می‌کند و یک استراتژی کنترل بهینه و برنامه بهبود ساختاری پیشنهاد می‌دهد تا سرعت پاسخ، دقت کنترل و پایداری شیر کنترل را بهبود بخشد. این نتایج تحقیقات پایه‌ای قوی و پشتیبانی فنی برای تحقیق و توسعه و تولید محصولات شیر کنترل CHNLGVF丨中國大乾閥門 فراهم خواهد کرد.

کلیدواژه‌ها: شیر کنترل الکتریکی؛ ویژگی‌های پویا؛ استراتژی کنترل؛ سرعت پاسخ؛ پایداری

والصمامات الكهربائية تستخدم على نطاق واسع في صناعة البترول والصناعات الكيميائية والطاقة الكهربائية وغيرها من المجالات الصناعية. كما أن أداء صمام التحكم كمحرك في أنظمة التحكم التلقائي مرتبط مباشرة بالتحكم الدقيق في تدفق العملية والتشغيل الآمن والمستقر للنظام. في السنوات الأخيرة، مع زيادة تعقيد الإنتاج الصناعي، تزداد متطلبات صمامات التحكم الكهربائية من حيث الدقة العالية وسرعة الاستجابة العالية وقدرة مقاومة التداخل. استنادًا إلى الاحتياجات الفعلية للتجارة الخارجية الكبيرة في الصين، يناقش هذا المقال الخصائص الديناميكية وطرق التحكم في صمامات التحكم الكهربائية، بهدف تقديم استراتيجيات تحسين التكنولوجيا للبحث والتطوير والتصنيع عالي الجودة لصمامات التحكم.

سوپاپ تنظیم برقی سیگنال‌ها را از سیستم کنترل از طریق اکتوئاتور برقی دریافت می‌کند و اکتوئاتور برقی را به کار می‌برد تا اکتوئاتور سوپاپ را برای تنظیم جریان، فشار یا دمای محیط تنظیم کند. اجزای اصلی آن شامل اکتوئاتورهای برقی، بدنه‌های سوپاپ تنظیم، دستگاه‌های بازخورد و سیستم‌های کنترل می‌شود. ویژگی‌های پویای سوپاپ تنظیم اصلی به طور اصلی در سرعت پاسخ سیستم به سیگنال‌های ورودی، دقت و پایداری در شرایط کاری مختلف نشان داده می‌شود.

پاسخ پویای شیر کنترل الکتریکی شامل کل فرآیند از ورود سیگنال کنترل تا تغییر باز شدن شیر است. در این فرآیند، سرعت پاسخ اکتواتور، لختی موتور، مقاومت بدنه شیر و ویژگی‌های غیرخطی سیستم همه بر رفتار پویای شیر تنظیمی تأثیر می‌گذارند. ویژگی‌های پویای متداول شامل:

زمان پاسخ: زمانی که شیر دستور را دریافت می‌کند تا زمانی که به موقعیت تنظیم شده می‌رسد، یک شاخص کلیدی از عملکرد شیر تنظیم می‌باشد.

برازش و نوسان: در طول فرآیند تنظیم شیر، پاسخ بسیار سریع ممکن است باعث برازش یا نوسان شود که بی‌ثباتی سیستم را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

زمان استحکام: زمان مورد نیاز برای سیستم برای بازیابی استحکام. زمان استحکام بیش از حد، به کارایی سیستم کنترل آسیب می‌زند.

نوع اکتوئیتور: عملکرد اکتوئیتور الکتریکی به طور مستقیم بر پاسخ دینامیکی شیر تنظیم اثر می گذارد. اکتوئیتورهای معمول شامل موتورهای استپر، موتورهای سرو و غیره هستند. به دلیل کنترل دقیق و قابلیت پاسخ سریع با سرعت بالا، موتورهای سرو به طور گسترده در مواردی که نیاز به عملکرد دینامیک بالا دارند، استفاده می شوند.

طراحی ساختاری شیر: طراحی بدنه شیر، مانند شکل هسته شیر، ساختار صندلی شیر و طراحی کانال جریان، به طور مستقیم بر ویژگی‌های جریان محیط و عملکرد پاسخ دینامیکی تأثیر می‌گذارد. شیرها با ساختارهای مختلف تفاوت‌های قابل مشاهده‌ای در ویژگی‌های دینامیکی خود دارند هنگامی که با محیط‌های با سرعت بالا یا فشار بالا سر و کار دارند.

سیستم کنترل بازخورد: سیستم کنترل بازخورد با دقت بالا می‌تواند باز کردن شیر را به صورت زمان واقعی تنظیم کند تا پایداری و سرعت پاسخ سیستم را تضمین کند. دقت کنترل شیرهای تنظیم برقی بیشتراز همه به طراحی کنترل بازخورد بستگی دارد.

برای مطالعه ویژگی‌های پویای سوپاپ‌های کنترل الکتریکی، این مقاله یک سیستم آزمایشی شبیه‌سازی طراحی کرده است که می‌تواند عملکرد واکنشی سوپاپ را تحت شرایط فشار، دما و نرخ جریان مختلف آزمایش کند. محتوای آزمون شامل زمان واکنش باز و بسته شدن، دقت تنظیم و پایداری سوپاپ است. سوپاپ کنترل الکتریکی مورد استفاده در آزمون یک محصول موجود از CHNLGVF | چین داگانگیانگمائو | چین داگانگیانگمائو بود و عملکرد اکتواتورهای مختلف (موتورهای استپر و سروو) مقایسه شد.

مقایسه زمان پاسخ: زمان پاسخ شیر کنترل شده توسط موتور سرو به طور قابل توجهی کوتاه‌تر از زمان پاسخ شیر کنترل شده توسط موتور استپر است. به ویژه در عملیات سوئیچینگ با فرکانس بالا، موتور سرو عملکرد برتری از خود نشان می‌دهد.

افزایش بیش از حد و نوسان: زمانی که سرعت پاسخگویی اکتوئاتور بیش از حد است، احتمال بروز افزایش بیش از حد و نوسان وجود دارد، به ویژه در فرآیند تنظیم رسانه‌های فشار بالا. با تنظیم پارامترهای کنترل بازخورد، می‌توان پدیده افزایش بیش از حد را به طور موثر کاهش داد.

تجزیه و تحلیل پایداری: تحت فشار بالا و رسانه‌های مایع با سرعت بالا، پایداری شیر تنظیم به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. بهینه‌سازی پارامترهای کنترل ساختار شیر و اکتواتور، یکی از روش‌های مهم برای بهبود پایداری است.

از طریق آزمون و تجزیه و تحلیل، یک استراتژی بهینه‌سازی کنترل برای شیرهای تنظیم برقی پیشنهاد می‌شود:

استراتژی کنترل حلقه بسته: استفاده از یک سیستم کنترل بازخورد حلقه بسته با دقت بالا برای تنظیم عملکرد اکتواتور به صورت زمان واقعی می‌تواند به طور موثر زمان پاسخ سیستم را کاهش دهد و دقت کنترل را افزایش دهد. در عین حال، کنترل حلقه بسته همچنین می‌تواند افزایش زیادی را کاهش دهد و نوسان سیستم را کاهش دهد و پایداری پویایی را افزایش دهد.

الگوریتم کنترل تطبیقی: با توجه به تفاوت‌های در ویژگی‌های پویای شرایط کاری مختلف، یک الگوریتم کنترل تطبیقی معرفی شده است که می‌تواند پارامترهای کنترل را بر اساس شرایط کاری به صورت زمان واقعی تنظیم کند تا پاسخ و اثر کنترلی شیر را تضمین کند.

برای بررسی دقیق‌تر ویژگی‌های پویای شیرهای کنترل الکتریکی، این مقاله از روش شبیه‌سازی گذرا استفاده می‌کند که CFD (پویانه‌شناسی محاسباتی سیالات) و FEM (تجزیه و تحلیل المان محدود) را ترکیب می‌کند تا فرآیند پاسخ پویای شیر تحت شرایط جریان و فشار مختلف شبیه‌سازی شود.

این مقاله یک مدل شبیه‌سازی سه‌بعدی از یک شیر کنترل الکتریکی ایجاد می‌کند، اصولاً ویژگی‌های دینامیک سیالاتی و تغییر شکل ساختاری در طول فرایند باز شدن شیر را شبیه‌سازی می‌کند. شرایط مرزی استفاده شده در شبیه‌سازی با شرایط آزمایش واقعی همخوانی دارد، تضمین می‌شود که دقت نتایج شبیه‌سازی حفظ شود.

ویژگی‌های سیال: هنگامی که سیال از طریق شیر عبور می‌کند، تغییرات پیچیده در میدان جریان رخ می‌دهد. ناپایداری جریان سریع سیال در مرحله اولیه باز شدن شیر تأثیر قابل توجهی بر دقت تنظیم دارد.

تغییر شکل ساختاری: تأثیر مایعات با فشار بالا ممکن است باعث تغییرات کوچکی در ساختار داخلی شیر شود که به نوبه خود بر پاسخ دینامیکی شیر تأثیر می‌گذارد. بهینه‌سازی مواد بدنه شیر و طراحی ساختاری می‌تواند به طور موثر تغییر شکل را کاهش دهد و دقت تنظیم را افزایش دهد.

توسط تجزیه و تحلیل شبیه‌سازی، این مقاله پیشنهاداتی برای بهینه‌سازی ساختار شیر ارائه می‌دهد، از جمله بهبود طراحی هسته شیر، کاهش مقاومت کانال جریان و بهبود مقاومت ضربه مواد، به منظور بهبود عملکرد پویای شیر تنظیمی.

بر اساس تحقیقات و تجزیه و تحلیل فوق، این مقاله یک استراتژی بهبود فناوری برای محصولات شیر تنظیمی CHNLGVF | چین داگانگیانگمائو | چین داگانگیانگمائو ارائه می‌دهد تا پاسخ پویا و دقت کنترل آن را بهبود بخشد و نیازهای برنامه‌های صنعتی پیشرفته را برآورده سازد.

موتور سرو با عملکرد بالا: معرفی موتور سرو با دقت بالا، سرعت پاسخ و دقت کنترل عملگر را بهبود می‌بخشد و همزمان مصرف انرژی در طول عملیات را کاهش می‌دهد.

طراحی ماژولار: طراحی اکتواتورهای ماژولار بر اساس شرایط کاری مختلف صورت می‌گیرد، به طوری که بتوانند به طور انعطاف پذیر بر اساس برنامه‌های واقعی پیکربندی شوند و با انواع سناریوهای صنعتی سازگار باشند.

بهبود هسته شیر و طراحی صندلی شیر: با بهینه‌سازی شکل هسته شیر و ساختار صندلی شیر، مقاومت سیالات کاهش یافته و سرعت پاسخ دینامیکی شیر تنظیم افزایش می‌یابد.

بهبود عملکرد مواد بدنه شیر: از مواد با استحکام بالا و مقاوم در برابر خوردگی استفاده کنید تا پایداری و دوام شیر در محیط‌های با فشار و دمای بالا افزایش یابد.

کنترل بازخورد هوشمند: ترکیب سیستم بازخورد داده های زمان واقعی با الگوریتم های هوش مصنوعی برای تنظیم پارامترهای کنترل شیر به صورت پویا جهت بهبود سرعت پاسخ شیر و دقت تنظیم.

الگوریتم کنترل تطبیقی: برای شرایط کاری پیچیده، یک الگوریتم کنترل تطبیقی توسعه داده شده است که می‌تواند به طور خودکار استراتژی کنترل را بر اساس وضعیت عملیاتی واقعی تنظیم کرده و تنظیم دقیق برای شرایط کاری مختلف را دستیابی کند.

بر اساس نتایج تحقیقات این مقاله، CHNLGVF丨中國大乾閥門 اقدامات بهبودی در فرآیند تحقیق و توسعه و تولید شیرهای کنترلی انجام خواهد داد.

ادغام طراحی ماژولار اکتوئیتور و سیستم کنترل هوشمند عملکرد شیر کنترل را در برنامه های با دقت بالا بهبود می بخشد.

بهبود مواد و فرآیندهای تولید، با استفاده از مواد با مقاومت بالا در برابر فشار، دما و خوردگی برای افزایش قابلیت اعتماد و عمر محصول.

کنترل دقیق در طول فرآیند تولید بهبود کارایی تولید را افزایش می‌دهد در حالی که از یکپارچگی محصول و کیفیت بالای آن اطمینان حاصل می‌کند.

توسط تحقیقات عمیق در مورد ویژگی‌های پویای کنترل الکتریکی و استراتژی‌های کنترل شیرهای کنترلی، این مقاله تعدادی استراتژی بهبود فناوری ارائه می‌دهد که هدف آن افزایش توان پاسخ دینامیکی و دقت کنترل محصولات شیر کنترلی CHNLGVF | چین داگانگیانگمائو | چین داگانگیانگمائو است. از طریق کنترل بازخورد حلقه بسته، بهینه‌سازی الگوریتم هوشمند و بهبودهای در طراحی ساختاری شیر، عملکرد شیرهای تنظیمی در برنامه‌های صنعتی به طور قابل توجهی بهبود یافته است. این نتیجه تحقیق، پشتیبانی فنی و رقابت‌پذیری بازار را برای توسعه با کیفیت بالا CHNLGVF | چین داگانگیانگمائو | چین داگانگیانگمائو در تحقیق و توسعه و تولید محصولات شیر کنترلی فراهم خواهد کرد.