Найти тему
ВентАвтоматика

Как подобрать электропривод для управления воздушной заслонкой?

У вас есть воздушная заслонка, которой необходимо управлять? Тогда вам нужен электропривод, который будет открывать/закрывать заслонку и регулировать угол её открытия. Но как не потеряться в многообразии приводов и понять, какой подойдёт под ваши потребности? У приводов есть несколько характеристик, по которым мы с вами и будем подбирать нужный вариант.

Электропривод с возвратной пружиной (слева) и без возвратной пружины (справа)
Электропривод с возвратной пружиной (слева) и без возвратной пружины (справа)

Приводы для заслонок различают:

  1. по наличию возвратной пружины (с возвратной пружиной или без);
  2. по типу управления (2-х позиционные, 3-х позиционные, 0-10В);
  3. по напряжению питания (~220В или ~/=24В);
  4. по крутящему моменту (Нм);
  5. по наличию обратных сигналов (с обратными сигналами или без).

Давайте пройдёмся по каждому пункту более подробно и выясним, какой тип привода подходит в вашем случае.

1. С возвратной пружиной и без

С возвратной пружиной. Если у вас в системе предполагается водяной нагреватель, то привод с возвратной пружиной — уже не рекомендация, а обязательное требование! Представьте ситуацию: зима, на вашем объекте пропало питание… Если вода в водяном нагревателе замерзнет, то она расширится и разорвёт его! Как раз для таких случаев и предусмотрена возвратная пружина — за счёт неё заслонка закроется и спасёт ваш водяной нагреватель от замерзания и последующей катастрофы.

Без возвратной пружины. Можете использовать для экономии во всех остальных случаях. Но помните, что если питание на объекте пропадёт, то привод останется в последнем положении, а если он открыт — в помещение может попадать холодный воздух. Не критично, но всё-таки.

2. Типы управления

Откр/закр

Привод с возвратной пружиной и управлением «открыть/закрыть». При такой комбинации заслонка может иметь только два положения — открыта и закрыта, и зафиксировать её в каком-то промежуточном положении невозможно. По управлению всё просто: питание подаётся — заслонка открывается и будет открыта до тех пор, пока питание не снято. Как только питание снимается — заслонка закрывается под действием возвратной пружины.

Электрическая схема подключения электропривода с возвратной пружиной
Электрическая схема подключения электропривода с возвратной пружиной

Монтаж такого привода не вызывает проблем, там всего два провода: подключите по инструкции, и готово! Но если вдруг вы всё-таки ошиблись с направлением вращения, и заслонка вращается не в ту сторону, то снимите привод с вала заслонки, переверните его на 180 градусов и установите обратно.

Смена направления вращения электропривода с возвратной пружиной
Смена направления вращения электропривода с возвратной пружиной

Привод без возвратной пружины с управлением «открыть/закрыть». Здесь уже есть варианты: такие приводы могут подключаться по двум разным схемам.

2-х позиционное подключение (2-point). Работает следующим образом. Есть два провода: один отвечает за закрытие заслонки, а другой — за открытие. Если одновременно подать напряжение на оба провода, то заслонка будет открываться (приоритет отдаётся сигналу на открытие). Подаём напряжение на провод открытия — заслонка открывается, снимаем напряжение с провода открытия (на проводе закрытия питание остается всегда) — заслонка закрывается. Простой и отлично зарекомендовавший себя вариант! Единственное, такой тип подключения не поддерживают некоторые модели приводов (не все модели электроприводов Siemens).

Двухпозиционная схема подключения электропривода без возвратной пружиной
Двухпозиционная схема подключения электропривода без возвратной пружиной

3-позиционное подключение (3-point). Принцип действия такой: подаём питание на открытие — заслонка начинает открываться, на закрытие — закрываться. Если мы, например, подадим напряжение на открытие и во время движения снимем питание с этого провода, то заслонка останется в промежуточном положении. То есть заслонка может находиться в любом положении. Каким образом автоматика понимает, насколько открыт клапан? Если у привода есть концевые выключатели (про них описано ниже), то всё просто: сначала автоматика подаёт сигнал на полное открытие клапана и засекает, за какое время клапан полностью откроется. То же самое делается и с закрытием. Автоматика запоминает время, которое требуется клапану для полного открытия/закрытия, и исходя из этого времени регулирует процент открытия. Например, чтобы открыть клапан на 50%, автоматика подает питание на провод открытия в половину времени, требующегося для полного открытия и так далее. Если у привода нет концевых выключателей, то время открытия/закрытия заслонки вы берете из паспорта на электропривод и задаете его самостоятельно.

Данный тип управления периодически встречается в старых системах с рециркуляцией и для управления расходом воды в водяных нагревателях. Сейчас этот метод почти не используется, потому что появились приводы с управлением 0-10В, которые точнее и проще в управлении.

Трехпозиционная схема подключения электропривода без возвратной пружиной
Трехпозиционная схема подключения электропривода без возвратной пружиной

Привод без возвратной пружины для смены направления вращения перевернуть не получится.Для смены направления вращения у него на корпусе установлен переключатель — воспользуйтесь им, чтобы установить верное направление.

Смена направления вращения электропривода без возвратной пружины
Смена направления вращения электропривода без возвратной пружины

Привод с управлением 0-10В (плавное регулирование). Такой привод имеет питание ~/=24В (иногда только ~, так что будьте внимательны), реже ~220В, и дополнительно на него подаётся постоянное напряжение от 0 до 10В для управления. Как управляется? Сколько вольт автоматика подаёт, настолько и открывается заслонка: подадим 5В — откроется на 50%, 1В — на 10%, 9В — на 90%, и так далее. Но! Без питающего напряжения этот привод работать не будет! Так что эти привода работают наиболее ювелирно из всех — имеют самую высокую точность регулирования. Их рекомендуется использовать в системах с рециркуляцией и водяными нагревателями. Некоторые приводы оснащены обратным сигналом, т.е. они выдают от 0 до 10В, в зависимости от того, на сколько открылся клапан (например, Вы подали 4В, а привод не открылся, то на обратном сигнале будет 0В).

Электрическая схема подключения электропривода с управлением 0-10В
Электрическая схема подключения электропривода с управлением 0-10В

Чтобы сменить направление вращения таких приводов необходимо повернуть переключатель в соответствующее положение, как и в предыдущем случае.

В системах с рециркуляцией необходимо помнить, что на приточной и вытяжной заслонке одинаковое направление вращения, а на рециркуляции противоположное им (то есть автоматика выдает, например, 4В (четыре вольта), что должно соответствовать открытию примерно в 40% на притоке и вытяжке, а на рециркуляции устанавливаем обратное направление, тем самым, она будет открыта на 60% и т.д.)

3. Напряжение питания

~220В – для питания электропривода используется напряжение 220В:

  • в приводах с управлением «открыть/закрыть» поочерёдно подаём 220В на провода открытия и закрытия, чтобы заставить привод вращаться;
  • в приводах с плавным регулированием (0-10В) 220В используется только для питания.

~/=24В – для питания таких приводов можно использовать переменное или постоянное напряжение 24В (некоторые приводы работают только от переменного напряжения, но встречаются они не часто):

  • привод с управлением «открыть/закрыть» начинает вращение при подаче питания 24В;
  • в приводах с управлением 0-10В подача питания 24В не приводит во вращение привод, а только служит источником питания, во вращение приводит подача дополнительного сигнала от 0 до 10В.

4. Крутящий момент

От площади заслонки зависит, какая нужна мощность электропривода (крутящий момент в Нм). Существует таблица зависимости площади заслонки и мощности привода, но лучше руководствоваться рекомендациями производителя.

Таблица зависимости мощности привода (Нм) от площади заслонки
Таблица зависимости мощности привода (Нм) от площади заслонки

В большинстве инструкций к электроприводу производитель пишет, до какой площади заслонки можно использовать данный привод.

Например, привод UCP с крутящим моментом 5Нм, производитель рекомендует использовать для заслонок с площадью сечения до 1м2, для момента 8Нм можно использовать до 1,5м2.

5. Дополнительные контакты

Существуют модели электроприводов с дополнительными информационными контактами, которые сигнализируют об открытии и закрытии заслонки.

Схема подключения электропривода с доп. контактами
Схема подключения электропривода с доп. контактами

Если угол открытия заслонки более 5 градусов, то контакты S1 и S2 замкнуты. Как только угол открытия станет меньше 5 градусов, то S1 и S2 разомкнуться, а S1 и S3 замкнутся (сигнализируя о том, что заслонка закрылась). Аналогично и для S4, S5 и S6. Если угол открытия меньше 85 градусов, то S4 и S5 замкнуты, как только угол открытия будет больше 85 градусов, то S4 и S5 разомкнутся, а S4 и S6 замкнутся (сигнализируя о том, что заслонка открылась).

  • Обратные сигналы могут использоваться в системах с рециркуляцией для определения угла открытия заслонки.
  • Обратный сигнал «открыто»может использоваться для защиты вентилятора от включения при закрытой заслонке (замерзли жалюзи, или с приводом что-то случилось).
  • Обратный сигнал «закрыто» может использоваться для защиты водяного нагревателя (в зимнее время холодный воздух может задувать), а также для определения неисправности привода.

Чтоб закрыть тему с заслонками следует сказать, что не на каждую заслонку нужен электропривод.

В системах с круглым сечением воздуховодов может быть использован клапан без электропривода, часто их называют «бабочки».

Данные клапаны закрываются под действием пружины, а открываются вследствие создания воздушного потока вентилятором.

Воздушная заслонка типа "бабочка"
Воздушная заслонка типа "бабочка"

И стоит отметить, что некоторые заслонки производятся с подогревом.

На тот случай, чтоб жалюзи заслонки в зимний период времени не примерзали.Внутри каждой жалюзи установлен греющий провод. В зимнее время, перед подачей сигнала на открытие заслонки сначала включаются прогревающие тэны, а потом подается сигнал на открытие заслонки. ТЭНы могут быть как однофазные, так и трехфазные, все зависит от площади заслонки.

Напишите пожалуйста в комментариях, была ли полезна для Вас эта статья. Если у Вас появились вопросы, то задавайте, постараемся ответить.