Actuador eléctrico VS Actuador neumático, Comparación detallada de resistencia y diferencia

Ahora, la industria se está automatizando gradualmente y las válvulas también se están convirtiendo de válvulas manuales a válvulas neumáticas o eléctricas. Por lo tanto, los actuadores tienen una gran demanda, incluidos los actuadores neumáticos, los actuadores neumáticos y los actuadores hidráulicos.

Un actuador es un dispositivo de accionamiento que puede proporcionar movimiento lineal o rotacional mediante el uso de energía de accionamiento bajo la acción de señales de control para operar automáticamente algunos equipos y dispositivos, controlar sus interruptores y ajustes, en lugar de operaciones manuales.

El actuador es la unidad de control terminal en la industria del control de procesos, que generalmente se compone de válvula y actuador. Este artículo analiza principalmente las diferencias y ventajas de los actuadores eléctricos y los actuadores neumáticos junto con nuestros comentarios de Zoyu Automatic Control (a continuación denominado ZYV)

1. Impulsar la energía

1.1 Qué fácil es obtener la fuente de conducción

Actuador eléctrico: La fuente de impulsión es una fuente de energía, ya sea una fuente de energía trifásica o una fuente de energía monofásica, es fácil de obtener en el campo industrial.

Actuador neumático: La fuente de impulsión es la fuente de aire, que requiere estaciones y tuberías de fuente de aire de apoyo especiales . La construcción es más complicada y se aumenta el presupuesto. La fuente de aire es generalmente aire comprimido, por lo que se requiere un compresor de aire grande.

Comentarios de ZYV : Todos los tipos de emplazamientos industriales tienen fácil acceso al suministro de energía eléctrica . Es más conveniente utilizar soluciones eléctricas para soportar actuadores .

1.2 Requisitos para la fuente de conducción

Actuador eléctrico: cuando el voltaje de la fuente de alimentación fluctúa dentro de un cierto rango, el motor puede funcionar normalmente. El rango de fluctuación general es ± 10% del voltaje nominal

Actuador neumático: La fuente de aire no debe contener aceite, agua o impurezas. El gas no limpio afectará el funcionamiento normal y la vida útil del actuador y el posicionador de la válvula.

Comentarios de ZYV  : La fuente de alimentación es más fácil para garantizar la calidad de la fuente de alimentación. La fuente de gas necesita usar un dispositivo de filtro de gas y hay mucho trabajo de mantenimiento e inspección .

1.3 Ahorro de energía

Actuador eléctrico: W gallina la apertura de la válvula de control tiene que ser cambiado, el motor necesita ser impulsado, y el motor está apagado cuando se alcanza la abertura. En el estado de espera, solo se necesita una pequeña cantidad de energía para mantener el funcionamiento de la unidad de control.

Actuador neumático: Se requiere una cierta cantidad de presión de aire durante el funcionamiento y el estado de espera de toda la válvula de control. Cuando la presión del aire cae, el compresor debe funcionar para aumentar la presión.

Comentarios de ZYV  : En general, los actuadores eléctricos son más eficientes energéticamente que los actuadores neumáticos.

2. Rango de aplicación

2.1 Acción

Actuador eléctrico: configuración flexible incluye modos de acción de carrera recta, giratorio accidente cerebrovascular y multi-a su vez , que c un usarse para controlar todos los tipos de válvulas.

Actuador neumático: solo existen dos tipos de carrera lineal y carrera giratoria , que se utilizan generalmente para controlar válvulas de control de carrera lineal, válvulas de mariposa, válvulas de bola, etc.

Comentarios de ZYV : El actuador eléctrico puede realizar cómodamente el modo de acción de múltiples vueltas y su estructura es más flexible, especialmente para controlar válvulas de compuerta, válvulas de globo y otras válvulas que se utilizan en sitios industriales.

2.2 Control de válvula de carrera giratoria de alto par

Actuador eléctrico: puede alcanzar el par máximo por encima de 100000 Nm, y la combinación es flexible, el volumen es relativamente pequeño y es fácil de realizar.

Actuador neumático : También puede alcanzar un par no superior a 10 0 00 Nm, pero el tamaño total será muy grande y no será fácil de instalar y usar.

Comentarios de ZYV : Para válvulas rotativas de 90 ° con un par mayor (más de 10.000 Nm), suele ser más apropiado utilizar actuadores eléctricos.

2.3 ocasiones a prueba de explosiones

Actuadores eléctricos: Los componentes eléctricos y electrónicos como motores, unidades de control, etc., pueden generar chispas eléctricas cuando se encuentran en estado de falla, y requieren un tratamiento especial a prueba de explosión para su uso en situaciones inflamables y explosivas.

Actuador neumático: La energía impulsora es una fuente de aire (aire o gas inerte), por lo que no hay componentes eléctricos de alto voltaje ni fuertes . No es fácil generar chispas eléctricas y el rendimiento de seguridad es alto.

Comentarios de ZYV : Algunos equipos principales en las industrias petroquímica, metalúrgica, química del carbón y otras industrias a menudo contienen medios inflamables y explosivos como petróleo, gas natural y gas de carbón. Por razones de seguridad, se suelen utilizar actuadores neumáticos. Los actuadores eléctricos a prueba de explosiones se utilizan generalmente en depósitos de petróleo, parques de tanques, oleoductos y gasoductos, gasoductos y otras ocasiones en las que no es conveniente instalar líneas de gas.

3 Rendimiento del producto

3.1 Resistencia a altas temperaturas

Actuador eléctrico: incluso si el controlador se instala por separado, el funcionamiento normal del motor, el sensor y otros componentes en la estructura de transmisión principal está limitado por la temperatura ambiente, y la temperatura ambiente generalmente no supera los 80 ° C.

Actuador neumático: después de instalar el posicionador de la válvula por separado, el cuerpo principal (cilindro) se puede seleccionar con productos resistentes a altas temperaturas, y la resistencia a altas temperaturas del ambiente puede alcanzar 100 100 o más.

Comentarios de ZYV  : La temperatura ambiente de trabajo de los actuadores neumáticos y eléctricos integrados inteligentes es similar. Pero después de que la unidad de control y el cuerpo principal se instalan por separado, el actuador neumático es más resistente a altas temperaturas que el actuador eléctrico.

3.2 Comportamiento sísmico

Actuador eléctrico: está compuesto por una gran cantidad de componentes mecánicos y electrónicos, y su funcionamiento normal y vida se ven muy afectados por la vibración.

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Actuador neumático: la estructura general es simple, las partes móviles son pocas y no es sensible a las vibraciones.

Comentarios de ZYV  : Los actuadores neumáticos tienen una mayor resistencia a los golpes.

3.3 Velocidad de funcionamiento

Actuador eléctrico: después de desacelerar a través de diferentes tipos de cajas de engranajes, los diferentes tipos de productos tienen diferentes velocidades de salida, y la velocidad de funcionamiento generalmente no es ajustable.

Actuador neumático: que ajustar s la velocidad de funcionamiento de acuerdo con la demanda de uso a través de la señal de fuente de aire, y puede alcanzar una velocidad de funcionamiento más rápido .

Comentarios de ZYV  : Los actuadores neumáticos pueden lograr una respuesta de acción rápida y la velocidad se puede ajustar para mejorar la eficiencia del ajuste. Los actuadores eléctricos necesitan motores especiales y módulos de control de velocidad variable para lograr la regulación de la velocidad.

3.4 Capacidad de sobrecarga y vida útil

Actuador eléctrico: cuando el motor se opera con frecuencia o se sobrecarga más allá de las condiciones de uso, es fácil generar calor, lo que resulta en una protección térmica y una parada en el medio. La carga pesada a largo plazo también aumentará el desgaste del engranaje de transmisión.

Actuador neumático: se adaptan s a la acción plena carga frecuente, que tiene una larga vida de funcionamiento. La válvula puede aumentar el par de arranque debido a la deposición media. El uso de componentes neumáticos puede aumentar la presión y la fuerza de trabajo dentro de un cierto rango.

Comentarios de ZYV  : Los actuadores neumáticos son más adecuados para ajustes frecuentes y con cargas pesadas. Los actuadores neumáticos reguladores tienen una vida útil más larga, hasta 2 millones de operaciones. El ciclo de funcionamiento del actuador eléctrico ajustable puede alcanzar hasta 1,8 millones de acciones.

3.5 Función Hold

Actuador eléctrico: En caso de fallo de alimentación, fallo de señal, etc., puede lograr la retención de posición mediante su propio autobloqueo mecánico.

Actuador neumático: debido a la compresibilidad de la fuente de aire, es difícil mantener la posición en caso de falla de energía, falla de gas y falla de señal. Es necesario agregar un sistema combinado de válvula de retención.

Comentarios de ZYV : La mayoría de los actuadores eléctricos pueden mantener la posición. Los actuadores neumáticos deben estar equipados con un posicionador con función de retención de posición o una válvula de retención de posición adicional, y se puede agregar un cierto costo para lograr la retención de posición.

3.6 Precisión de control

Actuador eléctrico: tiene una buena capacidad anti-desviación y un empuje o par de salida estable, que puede superar la fuerza desequilibrada del medio y lograr un control preciso de los parámetros del proceso. Por lo general, la precisión de control del actuador eléctrico inteligente es del 1%.

Actuador neumático: debido a la compresibilidad de la fuente de aire y la fricción de la empaquetadura de la válvula, el vástago de la válvula y el medio de proceso a superar, puede provocar un cambio de paso en la posición de la válvula y afectar la precisión de posicionamiento del actuador. Cuando la fuente de aire es estable, la precisión de control de los posicionadores de válvulas inteligentes domésticos puede alcanzar el 1%, mientras que la precisión de algunos posicionadores superiores puede alcanzar el 0,1%.

Comentarios de ZYV : En términos de precisión de control, la precisión de control de los actuadores neumáticos es aún mayor que la de los actuadores eléctricos.

3.7 A prueba de fallas

Actuador eléctrico: en caso de pérdida de energía, si desea cerrar o abrir la válvula, debe elegir un producto de reinicio de condensador o reinicio de resorte.

Actuador neumático: en caso de pérdida de la fuente de aire, se puede realizar la función de retorno por resorte, que es más fácil de lograr que la eléctrica.

Comentarios de ZYV  : Aunque es relativamente fácil para los actuadores neumáticos realizar la función de retorno por resorte, las ocasiones de transmisión de larga distancia como las tuberías petroquímicas, debido a sus requisitos específicos, hacen que los actuadores eléctricos de retorno por resorte sean ampliamente aplicables.

4 Uso y mantenimiento

4.1 Post-mantenimiento

Actuador eléctrico: estructura compleja, alto grado de integración mecánica y eléctrica, incluidas muchas partes móviles, engranajes, placas de circuitos, etc., que requieren altos requisitos técnicos para el personal de mantenimiento de equipos.

Actuador neumático: estructura simple, solo una parte móvil, bajos requisitos para el personal de mantenimiento

4.2 Seguridad operativa

Actuador eléctrico: generalmente voltaje de 380 V o 220 V, lo cual es peligroso.

Actuador neumático: sin alto voltaje

5 Malentendidos comunes

5.1 La velocidad de funcionamiento de los actuadores eléctricos es lenta. ¿Deben las válvulas de apertura y cierre rápidos elegir actuadores neumáticos?

ZYV  : F o actuadores eléctricos de carrera giratoria , es imposible lograr un tiempo de funcionamiento inferior a 10s / 90 ° . De hecho, configurando un motor de alta potencia y alta velocidad y un mecanismo de desaceleración apropiado, se puede realizar la función de operación rápida.

5.2 ¿ La estructura del actuador neumático es más simple y económica que la del actuador eléctrico?

CFC : La estructura de los actuadores eléctricos es compleja, incluye motores, servocontroles, reductores, etc., y el precio es más elevado. Aunque el precio de un solo actuador neumático no es realmente alto, para un actuador neumático de circuito cerrado de control, que incluye actuador neumático, posicionador de válvula, servoamplificador, válvula solenoide, válvula de retención, reductor de presión del filtro de aire, sistema de retroalimentación de posición, etc. , junto con la necesidad de configurar fuentes de gas, construir estaciones compresoras y colocar tuberías, el costo general no es bajo.

5.3 ¿ La tecnología del actuador neumático está madura y su confiabilidad es mucho mejor que la del actuador eléctrico?

ZYV  : además de la madurez de los vínculos técnicos propios del producto, la garantía de confiabilidad del producto también está estrechamente relacionada con factores como la selección del producto, las condiciones de aplicación en el campo y el sistema de control de calidad del producto . Los actuadores eléctricos inteligentes modernos son muy maduros tanto en tecnología de transmisión como en tecnología de control, y el software y hardware de soporte también están garantizados por tecnología madura, especialmente la confiabilidad de los productos de fabricantes de marcas extranjeras reconocidas. Los actuadores neumáticos modernos tienen tecnología madura, pocas partes móviles, estructura simple y con posicionadores de válvula apropiados, en general tienen una alta confiabilidad.

5.4 El actuador neumático se restablece fácilmente después de una parada de gas y un corte de energía. ¿Los actuadores eléctricos solo pueden mantener sus posiciones?

ZYV : En caso de falla del sistema, corte de energía o corte de gas, la válvula debe estar en una posición completamente abierta o segura o completamente cerrada desde la perspectiva de la seguridad del sistema. El actuador neumático de acción simple puede colocar la válvula en cualquier posición segura mediante la función de retorno por resorte. Para los actuadores eléctricos, también es posible abrir o cerrar la válvula a través de la función de retorno por resorte integrada o la función de suministro de energía autoproporcionado.

Aplicaciones: Válvula de alivio de emergencia para calentadores de alta presión, válvulas de bola de cierre de emergencia para oleoductos y gasoductos, etc.

5.5 ¿ El grado de inteligencia de los actuadores eléctricos es mayor que el de los neumáticos?

ZYV  : Los dos tipos de productos tienen el mismo grado de inteligencia. Tanto los actuadores eléctricos inteligentes como los posicionadores de válvulas neumáticos inteligentes se desarrollan continuamente: interfaz hombre-máquina, diagnóstico de fallas, bus de campo y comunicación inalámbrica. Por lo tanto, no se puede decir que lo eléctrico represente alta tecnología y lo neumático represente una productividad retrógrada.

En resumen, si los actuadores eléctricos o neumáticos tienen sus propias características de producto . Al seleccionar modelos, es necesario combinar las condiciones de trabajo en el sitio, considerar varios factores, eliminar malentendidos y elegir productos que se adapten a sus propias condiciones para lograr el control de automatización de válvulas de la mejor manera.