PWM (Pulse Width Modulation / Sinyal Genişlik Modülasyonu) Solenoid Teorisi

PWM (Pulse Width Modulation) tekniği, cihazlara verilen elektriğin gücünü kontrol altında tutmaktır. Modülasyon işlemi gerçekleştiren bu teknik sinyal işleme veya are dalga denildiğinde akla gelir ve solenoid valflerin solenoid aktüatör kısmında kullanım alanı bulur.

 

Sinyal Genişlik Modülasyonu (PWM ), bir modülasyon zaman periyodunda(duty cycle) verilen bir frekansta, aç-kapa anahtarlaması yapan bir DC besleme voltajıdır. Bu görev döngüsü, gerilimin açık kalma süresi iken, zaman periyodunun yüzdesi olarak ifade edilir.
 
Görev döngüsü kavramı aslında yapılan işlemin periyodunu belirtir. Bu döngü, düşük seviyelerde ise aktarılan güç düşük olurken, döngünün yüksek seviyelerinde ise yüksek güç aktarılır. %50 lik bir görev döngüsünde; gerilim zaman periyodunun %50 sinde açık, diğer %50 sinde kapalı demektir. Aynı zamanda ortalama gerilim, besleme-maksimum-geriliminin sadece %50 si olurken; aynı şekilde solenoide giden akım da, maksimum akım değerinin %50 si dir. Bu da PWM sinyalleri ile solenoidlerin, oransal kontrol olarak kullanımını sağlar.

 

pwm

 

Tipik PWM kontrollü solenoidler;

 

  • Oransal Hidrolik veya Pnömatik Solenoid Valfler (Dijital Kontrol)
  • Oransal Akım Kontrol (Pozisyon Kontrolü)

 

Oransal Hidrolik veya Pnömatik Solenoid Valfler (Dijital Kontrol)

 

Bir oransal solenoid valfin çalışma prensibi, debiyi (veya basıncı) sıfırdan maksimum debi aralığında görev döngüsünün bir fonksiyonu olarak kontrol etmektir. Sıfır görev döngüsünde solenoid hareket etmez dolayısıyla valf açılmaz ve akış sıfırdır. %50 görev döngüsünde solenoid, tam bir hareketle vanayı sonuna kadar tam açık pozisyonuna getirir. Madem ki vana sadece, zamanın %50 sinde tam akışa izin veriyor, teorideki zaman akışı ortalama maksimum akışın %50 olacaktır. Bu tip kontrol dijital kontrol olarak adlandırılır çünkü vana tam açık veya tam kapalı konumdadır..Açık veya Kapalı…

 

oransalsolenoid

 

Bir dijital oransal solenoid valfin, PWM (Pulse Width Modulation) frekansı  tipik olarak; 25 ile 200 Hz arasındadır. Bu düşük seviyedeki frekans değerleri, solenoidin görev döngüsüne tam cevap vermesine izin verir.

 

Oransal Akım Kontrol (Pozisyon Kontrolü)

 

Dijital kontrol ile solenoid tam açma yapar ve pozisyonunu belirtilen zaman süresinde korur. Pozisyon kontrolünde solenoid, sıfır seviyesinden(tam kapalı) tam açık pozisyona uygulanan ortalama akım değeri vasıtasıyla  zamanın bir fonksiyonu hareket eder. %50 görev döngü(duty cycle) sünde solenoide, akım değerinin %50 si uygulanır ve teoride yarı açık pozisyona gelir.

 

Akım kontrollü solenoidler, linear pozisyon kontrolü ve ayrıca hidrolik ve pnömatik solenoid valflerde kullanılırlar.

 

PWM (Pulse Width Modulation) frekansı  tipik olarak; 200 ile 1000 Hz arasındadır. Bu yüksek seviyedeki frekans değerleri, zaman ortalama akım üretir fakat, dijital kontrolde olduğu gibi solenoidin tam cevap verebilirliliğine izin vermez.

 

www.duravis.com
www.us-kon.com.tr
 

DURAVIS Solenoid Valf Sorun Giderme-Arıza Giderme Yönergesi / Valve Troubleshooting Guide

troubleshoot

 

Solenoid valfler endüstrinin birçok alanında kullanım alanı bulmaktadır. Hal böyleyken, kullanıcı hatasından veya ihmalinden kaynaklanan bir çok etken sebebiyle duruşlar yaşanmaktadır.

 

Bu sorun nedenlerinden bazıları; uygunsuz OEM ekipmanları, yanlış kapasite seçimi, düşük veya aşırı yüksek voltaj, pislik veya yabancı cisim içeren akışkan, yetersiz fark-basınç, valf malzemesi ile akışkan arasındaki uyumsuzluk, ortam sıcaklık problemleri gibidir.

 

Bu problemleri ve olası hata nedenlerini aşağıdaki tabloda kullanıcılarımızla paylaşmak istedik. Bu yönerge sayesinde olası çözümler kolayca tespit edilebilecektir.

DURAVIS Solenoid Valf Sorun Giderme Tablosu

Problem Olası Neden Olası Çözüm
Enerji verilmesine rağmen

valf çalışmıyor

 

(Direk Çekmeli Valfler)

 

Düşük voltaj veya bobinde voltaj yok Bobin üzerindeki voltajı kontrol edin; bobin üzerindeki yazılı değerin en az %85 i olmalı.
Yanmış bobin Aşağıdaki “Bobin Arızası” kısmına bakın.
Kovan ve/veya çekirdeğe yabancı cisim sıkışmış Valfi temizleyin; valf girişine yakın bir pislik tutucu montajlayın.
Takılı kalan çekirdek veya hasarlı kovan Parçaları değiştirin.
Aşırı akışkan basıncı Hat basıncını, valf etiketi üzerindeki değerlere düşürün veya proses değerinde çalışabilecek bir valf takın.
Enerji verilmesine rağmen

valf çalışmıyor

 

(Pilot Kumandalı Valfler)

 

Valf giriş-çıkış arasında

düşük basınç farkı

Valf çok büyük seçilmiş olabilir; daha düşük orifisli bir valf ile değiştirin. Eğer mümkünse, giriş basıncını arttırın.
Yırtılmış/hasarlı diyafram veya piston ringi Hasarlı parçaları değiştirin.
Tıkalı veya dar pilot orifisi Valfi ve pilot orifisini temizleyin.
Enerji kesilmesine rağmen

valf kapatmıyor veya çalışmıyor

 

(Direk Çekmeli Valfler)

 

Valf enerjilenmiyor. Elektrik bağlantı devresini kontrol edin.
Kovan ve/veya çekirdeğe yabancı cisim sıkışmış Valfi temizleyin; valf girişine yakın bir pislik tutucu montajlayın.
İç sızıntıya sebep veren hasarlı çekirdek contası Yeni parçalarla değiştirin.
Takılı kalan çekirdek veya hasarlı kovan Yeni parçalarla değiştirin.
Hasarlı yay Yeni yay ile değiştirin. Yayı hiçbir zaman uzatıp-kısaltmayın.
Enerji kesilmesine rağmen

valf kapatmıyor veya çalışmıyor

 

(Pilot Kumandalı Valfler)

 

Tıkanmış boşaltma deliği Orifisi temizleyin.
Hasarlı çekirdek contası Yeni parçalarla değiştirin.
Hasarlı diyafram veya piston Yeni parçalarla değiştirin.
Valf giriş-çıkış arasında

yetersiz basınç farkı

Valf çok büyük seçilmiş olabilir; daha düşük orifisli bir valf ile değiştirin. Eğer mümkünse, giriş basıncını arttırın.
Pislik veya yabancı cisimi diyafram üzerinde takılı kalmış Valf gövdesi/diyaframı değiştirin veya yeni bir valf takın. Valf girişine yakın bir pislik tutucu montajlayın.
Bobin Arızası

 

Aşırı gerilim Bobindeki voltajı kontrol edin; voltaj değeri etiketteki değerlerle uyumlu olmalı.
Ani akım çekmeye sebebiyet veren hasarlı çekirdek veya kovan Hasarlı çekirdek, kovan veya yayı kontrol edin.  Çekirdekte veya kovan içerisinde yabancı bir cisim olup-olmadığını kontrol edin.
Ani akım çekmeye sebebiyet veren çekirdek ve/veya kovan içerisinde kalan yabancı cisim/pislik Bölgeyi iyice temizleyin, hasarlı parçaları yenileriyle değiştirin.
Ani akım çekmeye sebebiyet veren aşırı akışkan basıncı Basıncı düşürün veya daha uygun bir valf takın.
Aşırı ortam veya akışkan sıcaklığı DURAVIS ECO10 serisi tüm bobinler H sınıfı en yüksek dayanıma sahip olarak üretilir. Ortam ve akışkan  sıcaklığını düşürecek soğutma elemanları kullanın.
Kayıp solenoid valf parçaları Valf klipsi dahil tüm parçalar elektromanyetik alanı tamamlayan bir sistemin parçalarıdır. Herhangi bir eksiklik durumunda bu parçaları tamamlayın.
Solenoid – Bobin- Soket

içinde nem

Standart valfler halihazırda EVA10 serisi çıkarıp takılabilen IP65 sınıfı soket ile gelmektedir. Eğer valf dış ortamlarda çalışıyorsa; koruma sınıfının bir gereği olan soket lastiği, o-ringler ve kablo rekorlarının yerli yerinde olduğundan emin olunmalıdır. Eğer valf, nemli veya suya karşı daha dayanımlı bir ortamda kullanılacaksa, kablolu tip bobinler kullanılmalıdır.