Datenblatt

ManualsBrandsSiemens ManualsMagnetic (BC2)Stetige Regelventile, PN16, MXG461.., MXF461..

Siemens Building Technologies CA1N4028D / 11.1998

Landis & Staefa Division 1/12

Stetige Magnetventile

(ehemaliges Sortiment der

Staefa Control System AG)

Aufbau und Wirkungsweise

Das Stellgerät im HLK-Regelkreis

Für eine bedarfsgerechte, rasche Regelung einer HLK-Anlage ist sowohl das

statische wie auch das dynamische Verhalten des Stellgerätes von grosser

Bedeutung (Bild 1). Die Qualität der Wandlung des Regelsignals zur Hub-

bewegung entscheidet massgeblich über Stabilität und Genauigkeit des Re-

gelkreises.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die angewandten Technologien

(Bild 2) und die konstruktiven Elemente des Stellgerätes (Bild 3) im Hinblick

auf die HLK-spezifischen Anforderungen.

Bild 2: Stellgerät: Übersicht Basis-Technologien

Bild 1: Stellgerät im HLK-Regelkreis

94.0204

statisch

dynamisch

MMI

Regler

Fühler

Stellgerät

Wärme-

tauscher

elektrisch

mechanisch

hydraulisch thermisch

Phasenschnitt

Druckkom-

pensation

Sitz-

ventil

Hydraulische

Schaltung

Stellsignal

Speisung

94.0205

el. Schnittstelle Antrieb Ventil

verstärkt

gewandelt

mechanisch hydraulisch

hydr. / therm. Leistung

Ventilautorität

Durchfluss (k

)

Eingangsverhalten

Linearität

Auflösung

Stellgeschwindigkeit

–

Stellgerät

Magnet

028

Summary of content (12 pages)

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4 028 Aufbau und Wirkungsweise Stetige Magnetventile (ehemaliges Sortiment der Staefa Control System AG) Das Stellgerät im HLK-Regelkreis Für eine bedarfsgerechte, rasche Regelung einer HLK-Anlage ist sowohl das statische wie auch das dynamische Verhalten des Stellgerätes von grosser Bedeutung (Bild 1). Die Qualität der Wandlung des Regelsignals zur Hubbewegung entscheidet massgeblich über Stabilität und Genauigkeit des Regelkreises.
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Realisierung der Technologien und Merkmale des Produkts 94.0226 i k Legende 1 Ventil-Eintritt 2 Bypass 3 Ventil-Austritt a Magnetspule b Anker c Feder d Spindel e Teller f Ventilsitz oben / unten g Balg h Kompensationsöffnung i Handverstellung k elektrische Schnittstelle I a b 0 ...
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Wandlung elektrisch → mechanisch a) Magnetspannung → Magnetkraft Die an der Spule (Bild 3, a) angelegte Magnetspannung erzeugt im Eisenkreis, bestehend aus dem festen Mantel und dem beweglichen Anker, ein Magnetfeld. Am Ort des grössten magnetischen Widerstandes – im Luftspalt – verursacht dieses Feld eine Anziehungskraft. Mit zunehmender Magnetspannung erhöht sich die Anziehungskraft. 94.
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c) Schliessbereich - Hubarbeitsbereich Der gesamte Ansteuerbereich umfasst drei Teilbereiche: – Im Öffnungs- / Schliessbereich Ventilsitz oben wirkt der Anziehungskraft zusätzlich noch die Schliesskraft des flexiblen Tellers entgegen. Das Verhalten des Ventils ist in diesem Bereich durch ein extrem hohe Auflösung gekennzeichnet. Eine sehr feine Hub- und damit Wasserdosierung ist deshalb möglich. – Im Öffnungsbereich wirkt der Anziehungskraft nur noch die Federkraft entgegen.
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• Überwindung der Druckkräfte Die Differenz der statischen Drücke über dem Regelpfad beeinflusst die Magnetkraft. Durch die Druckkompensation kann diese zusätzliche Kraftausübung weitgehend aufgehoben werden. Die Magnetkraft steht in erster Linie für die Durchflussregelung zur Verfügung. Der Wirkungsgrad dieses Wandlungsprozesses ist hoch. Konstruktiv ist diese Kompensation mit Hilfe eines Balges verwirklicht (Bild 10).
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Wandlung Durchfluss → Wärmemenge Als reines Durchgangsventil (Eingang 2 verschlossen) dosiert das Sitzventil die durchströmende Menge auf Grund des Regler-Stellsignals. Als Mischventil führt es Medienströme mit verschiedenen Temperaturen zusammen. Wichtig für die Güte der Regelung ist die richtige Wahl der hydraulischen Schaltung und der korrekte Einbau des Ventils in diese. Ein wichtiges Qualitätskriterium für einen Regelkreis ist ferner die minimal regelbare Wärmemenge.
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Regeltechnische Vorteile Die Güte eines Regelkreises hängt von vielen Einzelfaktoren ab: Von der Beschaffenheit der Regelstrecke mit ihren verschiedenen Gliedern – quantitativ erfassbar durch den Schwierigkeitsgrad –, von der Einstellung des Reglers und in starkem Masse aber auch von den regeltechnischen Qualitäten des hydraulischen Stellgerätes.
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Hohe Auflösung Der rasch und fein reagierende Magnetantrieb, kombiniert mit dem kurzhubigen Tellerventil, ergibt ein Stellgerät mit hohem Auflösungsvermögen. Das heisst: auch kleinste Regelabweichungen bewirken eine Änderung des Hubes und damit des Durchflusses. Das Ventil beherrscht das Durchflussverhalten über dem ganzen Hubbereich voll, z.B. auch dort, wo die Ventilkennlinie (kv in Funktion des Hubes) relativ steil ist.
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Die gleichprozentige (exponentielle) Kennlinie (Bild 16) hat die Gleichung: kv = kvo • e ngl • H H100 Die Neigung ist hier nicht konstant, sondern verändert sich mit H, und zwar nach demselben Exponentialgesetz. Die Grösse ngl legt fest, ob die Kurve rascher oder langsamer ansteigt. Für ein gegebenes Ventil ist sie eine Konstante. kv 94.
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kv [%] kvs kv [%] kvs 94.0149 94.0148 10 110 ± 10 % 100 9 8 kv100 = 92.63 90 7 80 Messpunkte 6 70 theoretische Kennlinie Messpunkte 60 5 theoretische Kennlinie 50 kvr = 4 % 4 40 3 30 2 20 Neigungstoleranzen 10 Bild Bild 20 5 1 Neigungstoleranzen kvr = 0.
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Qmin [%] QN 94.0150 70 50 40 a 30 25 0 0.1 20 30 0. 0 2 0. 15 40 0. 10 60 0. 8 5.8 50 0. 70 0. 90 0. 80 0. .0 1 B 5 4 3 2 B' 1.4 1 1.0 Pv 0.80 0.60 0.50 A A' 10 0.40 0.30 Sv 20 25 0 50 10 0 20 0 30 0 50 0.20 0.15 0.10 0.4 0.6 0.