Électrovannes proportionnelle Burkert 6223 - Leur fonctionnement
Figure 1 : Burkert type 6223
L' électrovanne Burkert type 6223 (Figure 1) est une électrovanne proportionnelle 2/2 voies à commande indirecte. Il est conçu pour le contrôle continu de fluides à haut débit et nécessite une faible pression différentielle pour fonctionner. Le type 6223 utilise un plongeur à action directe servo-assisté pour faciliter l'ouverture et la fermeture étanche de la vanne. Le 6223 se caractérise par une faible hystérésis et une grande sensibilité de réponse grâce à un contrôle par modulation de largeur d'impulsion (PWM). En option, une tension continue peut également être utilisée pour faire fonctionner la vanne. Mais la plupart des applications utilisent la commande PWM car elle permet un positionnement précis et une commande hautement reproductible pour une régulation optimisée du processus. La suite de cet article traite de la commande PWM de la vanne.
Le Burkert 6223 est conçu pour être utilisé avec un contrôleur PWM, comme le Burkert type 8605 ou 8611. La vanne s'intègre facilement à d'autres produits Burkert qui répondent aux exigences de montage et de configuration, ce qui permet de réduire le temps d'installation et d'optimiser les performances. En outre, la vanne est bien protégée de l'environnement grâce à son corps en laiton ou en acier inoxydable et à son indice de protection IP65. Cet article ne traite que du contrôle PWM du Burkert 6223.
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Table des matières
- La vanne Burkert 6223 est-elle la bonne pour vous ?
- Principe de fonctionnement
- Caractéristiques
- Avec quels autres produits peut-on l'utiliser ?
- Applications
La vanne Burkert 6223 est-elle la bonne pour vous ?
Ce robinet peut être le bon pour votre application si :
- Votre fluide est un liquide qui nécessite des débits importants.
- Votre système présente un différentiel de pression de 0,5 bar (8 psi) ou plus.
- Le diamètre nominal de l'orifice doit être compris entre 13 et 20 mm.
- Votre pression maximale de fonctionnement est inférieure à 10 bars.
- Votre système nécessite une sensibilité de réponse élevée pour un positionnement précis.
- Votre système comprend un contrôleur PWM.
- Votre système nécessite une vanne de fermeture étanche.
Principe de fonctionnement
L'électrovanne Burkert type 6223 est une électrovanne à commande indirecte dont le plongeur est directement couplé à un servopiston. Elle nécessite une pression différentielle minimale (au moins 0,5 bar) pour ouvrir et fermer la vanne. La position du plongeur est contrôlée proportionnellement par un signal PWM appliqué à la bobine de la vanne. Le rapport cyclique du signal PWM influe sur la position du plongeur. À un taux d'utilisation de 100 %, le plongeur se déplace complètement vers le haut et la vanne est complètement ouverte. Lorsque le pourcentage du cycle de travail varie entre 0 et 100, la position du plongeur varie également, ce qui permet de contrôler le débit de la vanne.
L'ouverture et la fermeture de la soupape sont assistées par la pression du fluide qui entre et sort d'une chambre par un canal pilote. Lors de l'ouverture de la soupape (figure 2.2), lorsque la soupape pilote est activée, la chambre située au-dessus du piston se vide, ce qui fait monter la pression sous le piston et pousse la soupape à s'ouvrir. Lorsque la vanne est fermée (figure 2.1), le fluide s'écoule dans le canal pilote jusqu'à la chambre située au-dessus du piston, ce qui provoque la fermeture complète de la vanne sous l'effet de la pression. L'un des avantages de l'utilisation d'une vanne assistée est qu'elle nécessite une force magnétique moins puissante pour ouvrir la vanne, ce qui réduit la consommation d'énergie et la température de la bobine au fil du temps. Il faut toutefois garder à l'esprit qu'une faible pression différentielle est nécessaire pour déplacer le piston. En outre, le canal du pilote ne doit pas être obstrué. Par conséquent, les vannes servo-assistées sont idéales pour les fluides propres et ne doivent pas contenir de particules susceptibles d'obstruer l'orifice du canal.
Le signal PWM appliqué à la bobine de la vanne est contrôlé à l'aide d'un contrôleur, vendu séparément. La vanne proportionnelle Burkert Type 6223 utilise une tension de fonctionnement de 24VDC et est conçue pour un fonctionnement continu avec un cycle de travail continu de 100%.
Figure 2 : Fonctionnement de la vanne : vanne fermée (1) et vanne ouverte (2)
Caractéristiques
Homologations pour la vanne 6223
Cette série de vannes est disponible avec les caractéristiques nominales et les homologations suivantes :
- IP65 : Avec module enfichable ou avec connecteur de câble sur la vanne.
- ATEX, IECEx : Homologation des appareils et des systèmes de protection utilisés dans les zones à risque d'explosion.
Matériau du corps et du joint
Les matériaux disponibles pour cette vanne sont optimaux pour les liquides neutres tels que l'eau. Le corps peut être en laiton ou en acier inoxydable. Le matériau standard des joints est le caoutchouc fluorocarboné (FKM). Le FKM est résistant à l'huile et aux produits chimiques, et peut fonctionner dans une large gamme de températures allant de -26°C à +230°C.
Gamme de tailles d'orifices
La vanne Burkert 6223 est disponible avec des tailles de port allant de G 3/8" à G 1". La plage de pression prise en charge est comprise entre 0,5 et 10 bars. Il est important de se rappeler qu'une pression minimale est nécessaire pour ouvrir complètement cette soupape. Le tableau ci-dessous indique les tailles d'orifice et la valeur Kv correspondantes. La valeur Kv dans le tableau indique le débit d'eau en m3 par heure pour une eau mesurée à 20 °C et une pression différentielle de 1 bar sur une vanne complètement ouverte. Le dimensionnement correct des vannes est très important pour garantir une bonne performance de votre système et pour optimiser les coûts. En règle générale, il convient de choisir une vanne dont la valeur Kv est légèrement supérieure (idéalement de 10 %) à celle de l'application. Utilisez notre calculateur de taille de vanne pour déterminer rapidement la bonne taille de vanne.
Tableau 1 : Taille des orifices et valeurs Kv de l'électrovanne proportionnelle Burkert 6223
Taille du port (BSP) | Orifice (mm) | Kv (m3/h) | Pression (bar) |
G 3/8" | 10 | 1.5 | 0.5-10 |
G 1/2" | 10 | 1.5 | 0.5-10 |
G 1/2" | 13 | 2.5 | 0.5-10 |
G 3/4" | 13 | 2.5 | 0.5-10 |
G 3/4" | 20 | 5.0 | 0.5-10 |
G 1" | 20 | 5.0 | 0.5-10 |
Avec quels autres produits peut-on l'utiliser ?
Le Bukert Type 6223 est livré sans électronique de commande ni accessoires de connexion de câble. Cependant, Burkert propose des produits conçus spécifiquement pour l'électrovanne 6223. L'utilisation d'un connecteur de câble ou d'un contrôleur Burkert permet de réduire le temps d'installation et d'optimiser les performances, mais ils peuvent être utilisés avec des produits non Burkert.
Connecteur de câble type 2518
Le type 2518 de Burkert, comme le montre la figure 3, est un connecteur de câble conforme à la norme DIN EN 175301-803 Forme A pour les connexions de puissance. Le Type 2518 est proposé avec une large gamme de circuits de protection et de circuits LED pour une installation rapide et la protection des composants électriques. Le Type 2518 peut être commandé dans différentes tensions et gammes de fréquences. Assurez-vous que le modèle approprié est sélectionné pour votre vanne.
Figure 3 : Burkert Type 2518
Contrôleur de type 8605
Le Burkert type 8605 (Figure 4) est un régulateur PWM qui peut être utilisé pour optimiser le contrôle de la vanne type 6223. Le 8605 peut être monté directement sur le 6223 en utilisant la connexion DIN EN 175301-803 Forme A (DIN-A), ce qui permet un assemblage plus rapide et un temps d'intégration réduit. Le 8605 est équipé de points de fonctionnement de la vanne pour optimiser le contrôle et la précision de la vanne. Le 8605 est un contrôleur PWM en boucle ouverte sans surveillance ni correction automatique des erreurs. Les applications qui sont stables et qui ne s'écartent pas des conditions de fonctionnement du point de consigne conviennent à ce contrôleur.
Figure 4 : Contrôleur Burkert Type 8605
Contrôleur de type 8611
Le Burkert type 8611 (figure 5) est un contrôleur polyvalent doté de capacités de contrôle PWM. Comme le 8605, le 8611 réduit le temps d'installation en utilisant une configuration basée sur des paramètres des points de fonctionnement de la vanne. En outre, le 8611 comprend une variété d'entrées qui peuvent être utilisées pour l'entrée de capteurs afin de surveiller les erreurs de processus. Le 8611 utilise un algorithme de contrôle PI (proportionnel intégral) pour surveiller et réduire l'erreur dans le temps. Les applications instables ou nécessitant des tolérances de fonctionnement étroites conviennent parfaitement aux contrôleurs 8611. Le 8611 peut être monté directement sur le 6223 en utilisant la connexion DIN EN 175301-803 Forme A (DIN-A). La connexion DIN-A relie la sortie du transistor à la vanne de contrôle, ce qui élimine le besoin de fils ou de connexions supplémentaires.
Figure 5 : Contrôleur Burkert Type 8611
Applications
- Dosage de l'eau : Les systèmes de dosage de l'eau sont utilisés dans diverses industries, de l'agriculture au traitement de l'eau en passant par les processus de fabrication. Les systèmes de dosage sont conçus pour délivrer un flux précis d'un fluide tel que l'eau dans un tuyau ou un réservoir à doser. Le Burkert Type 6223 convient parfaitement à ce type d'application. Avec un corps en laiton ou en acier inoxydable et un indice de protection IP 65, le 6223 est adapté à la manipulation de l'eau. Le contrôle PWM permet au 6223 d'être contrôlé avec une faible hystérésis, une grande répétabilité et une grande réactivité. En outre, le 6223 peut fonctionner à des débits élevés et fermer hermétiquement grâce à son fonctionnement servo-assisté.
- Système de refroidissement à l'eau : Les systèmes de refroidissement de l'eau sont souvent utilisés dans les stations d'épuration pour maintenir la température de l'eau afin de limiter la croissance des algues et de refroidir les équipements. Le fonctionnement efficace d'un système de refroidissement par eau nécessite un contrôle précis et des débits élevés. Le Burkert Type 6223 fournit un système de refroidissement de l'eau avec un contrôle très précis et peut supporter des débits élevés. En outre, il peut être contrôlé avec précision dans un système en boucle fermée avec un régulateur PWM Burkert tel que le type 8611.