لماذا يعد الجهاز الكهربائي متعدد الصمامات مهمًا جدًا في الأتمتة الصناعية؟

في نظام الأتمتة الصناعية جهاز كهربائي متعدد الصمامات هو جهاز القيادة الأساسي للتحكم في توصيل الوسائط السائلة. إن قدرته على الدوران المستمر لأكثر من 360 درجة تجعله شريكًا مثاليًا لصمامات البوابة والصمامات الحابسة والصمامات الأخرى التي تتطلب دورات متعددة. يدمج هذا النوع من الأجهزة الهيكل الميكانيكي وتكنولوجيا التحكم الذكية لبناء رابط تحكم آلي مستقر وموثوق به في السيناريوهات الصناعية المختلفة. إن مفهوم التصميم والخصائص الوظيفية لها تأثير عميق على كفاءة وسلامة الإنتاج الصناعي. ​

التصميم التعاوني لنظام النواة والقيادة الذكي

الخصائص الذكية للجهاز الكهربائي للصمام متعدد الدوران مستمدة من دوائره المتكاملة واسعة النطاق. يمنح هذا المكون الأساسي الجهاز إمكانات قوية لمعالجة البيانات وتحليل التعليمات. وحدة التحكم الذكية متوافقة مع إشارات التيار التناظرية القياسية، وإشارات التبديل وبروتوكولات الناقل المتعددة، ويمكنها تلقي تعليمات نظام التحكم في الوقت الفعلي وتحويلها بدقة إلى معلمات عمل الصمام. ​يتوافق مع النواة الذكية نظام قيادة المحرك غير المتزامن ثلاثي الطور. يشكل المحرك سلسلة نقل الطاقة مع عمود الإخراج المجوف من خلال مخفض التروس الدودي.

إن خصائص المحرك غير المتزامن ثلاثي الطور تمكنه من الحفاظ على طاقة خرج مستقرة في ظل تقلبات الجهد الصغيرة، في حين أن تأثير التباطؤ وزيادة عزم الدوران لمخفض التروس الدودي يمكن أن يحول الدوران عالي السرعة للمحرك إلى حركة عزم دوران كبيرة لعمود الخرج. يلبي هذا المزيج متطلبات الطاقة لفتح وإغلاق الصمام. من خلال وظيفة القفل الذاتي للمخفض، يتم قفل موضع الصمام بإحكام عند انقطاع الطاقة أو إيقاف تشغيلها، لتجنب خلل الصمام الناجم عن صدمة الضغط المتوسط، وتوفير الحماية الأساسية لسلامة الإنتاج. ​

القدرة على التكيف الصناعي لوضع التشغيل وتصميم الحماية

تعد آلية التبديل اليدوية والكهربائية ذات الوضع المزدوج هي التصميم الرئيسي للجهاز الكهربائي متعدد الصمامات للتكيف مع البيئات الصناعية المعقدة.

في الوضع الكهربائي، يمكن للجهاز تحقيق التشغيل غير المراقب من خلال مركز التحكم عن بعد. في نظام نقل خطوط أنابيب النفط، يمكن للمرسل التحكم مركزيًا في الصمامات على طول الخط من خلال نظام SCADA؛ عند مواجهة انقطاع مفاجئ للتيار الكهربائي أو فشل نظام التحكم، بعد التبديل إلى الوضع اليدوي، يمكن للمشغل قيادة الصمام مباشرة من خلال العجلة اليدوية لضمان إمكانية الحفاظ على جدولة الإنتاج الأساسية في حالات الطوارئ. لا تتطلب عملية التبديل هذه مساعدة الأداة.

سيتم فصل تصميم الرابط الميكانيكي داخل الآلية تلقائيًا عن رابط ناقل الحركة اليدوي عند تشغيل الأمر الكهربائي لتجنب تداخل الحركة بين الوضعين. ​يعمل التصميم غير الجراحي للجهاز على تعزيز قدرته على التكيف البيئي.

يشكل هيكل الختم المزدوج وتصميم العمود غير القابل للاختراق حاجزًا وقائيًا مزدوجًا. يعتمد الختم الخارجي هيكلًا مركبًا من المطاط المقاوم للزيت والهيكل المعدني، والذي يمكنه مقاومة تآكل الغبار وبخار الماء؛ يتم تحقيق الختم الداخلي عن طريق سطح التلامس المعدني الدقيق، والذي يمنع بشكل فعال اختراق الغاز أو السائل المسببة للتآكل. هذا التصميم يمكنه من العمل بثبات لفترة طويلة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي الرطبة، مصانع الأسمنت المتربة وبيئات الضباب الساحلية العالية الملح.

المنطق العملي لآلية السلامة وتوسيع الوظيفة

يعد نظام حماية عزم الدوران هو خط الدفاع الأساسي للأجهزة الكهربائية متعددة الصمامات لضمان سلامة المعدات. يقوم جهاز حماية عزم الدوران الميكانيكي بمراقبة تغير الحمل لعمود الخرج من خلال هيكل الزنبرك والكامة. عندما يتجاوز عزم دوران الصمام الحد المحدد مسبقًا بسبب التبلور المتوسط، وتشويش الجسم الغريب وأسباب أخرى، ستقوم الكاميرا بتشغيل مفتاح الحد لقطع إمداد طاقة المحرك وإرسال إشارة إنذار إلى نظام التحكم. لا تعتمد طريقة الاستجابة الميكانيكية البحتة هذه على مكونات إلكترونية ولا تزال قادرة على العمل عند فشل وحدة التحكم. ​

تنعكس قابلية التوسعة متعددة الوظائف للجهاز في تصميمه المعياري. من خلال التوافق مع محرك كهربائي، يمكن تعزيز إمكانية تعديل خرج الطاقة لتلبية متطلبات السرعة في ظل ظروف التحميل المختلفة؛ عند دمجها مع جهاز إرسال الموضع، يمكن تحويل فتح الصمام في الوقت الفعلي إلى إشارة كهربائية وإعادتها إلى نظام التحكم لتشكيل دائرة تحكم كاملة مغلقة الحلقة.

من خلال إضافة مخفض المرحلة الأولى، يمكن تحويل المشغل متعدد الدورات بمرونة إلى مشغل شوط زاوي أو مشغل شوط خطي. يعتبر وضع الشوط الزاوي مناسبًا للصمامات مثل الصمامات الكروية وصمامات الفراشة التي تتطلب دورانًا بمقدار 90 درجة، بينما يعتبر وضع الشوط الخطي مناسبًا للمعدات مثل صمامات التحكم التي تتطلب حركة خطية.