EMERSON的EX5/EX6/EX7/EX8是用于制冷，空調(diào)及
工業(yè)冷卻領(lǐng)域具有精確調(diào)節(jié)制冷劑流量功能
的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制閥。本文僅涉及閥的性能。控制器和驅(qū)動(dòng)模塊的應(yīng)用郝普機(jī)電控制鄧先生 扣扣29-2626-8896
以及所需的傳感器本文不做討論。
EX5/EX6/EX7/EX8僅為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，需要控制器/驅(qū)動(dòng)器。
EMERSON提供以下幾種不同的解決方案。
● EXD-S獨(dú)立驅(qū)動(dòng)過熱度控制器
● EXD-U模擬信號(hào)輸入通用型驅(qū)動(dòng)模塊
● EC3-331冷庫控制器
● 其他方案
特點(diǎn)
● 多種功能可作為膨脹閥，熱氣旁通閥，吸氣壓力
調(diào)節(jié)閥，冷凝壓力調(diào)節(jié)閥，液位控制器等使用。
● 全封閉設(shè)計(jì)
● 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)
● 極短時(shí)間內(nèi)從全關(guān)到全開
● 高精確性
● 極長(zhǎng)壽命
● 完全關(guān)閉功能可省去電磁閥
● 流量變化呈線性
● 寬廣的冷量范圍
● 連續(xù)的冷量調(diào)節(jié)，在制冷回路中無液錘現(xiàn)象
● 電機(jī)與閥合為一體，可靠性高
● 陶瓷材料的閥板和閥口部件耐磨損
● 歐洲號(hào)碼NO.0743476，美國號(hào)碼NO.5735501，
日本號(hào)碼NO.28225789.
● 平衡閥口設(shè)計(jì)
● 耐腐蝕的不銹鋼閥體
● 適用于所有CFCs，HCFCs和HFCs | |
簡(jiǎn)介
熱力膨脹閥及機(jī)械式調(diào)節(jié)閥很早就已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用
于制冷和空調(diào)行業(yè)用于過熱度及制冷劑流量的控制。
但隨著現(xiàn)今越來越多的系統(tǒng)要求高的能效比，精確的
溫度控制，寬廣的操作范圍，以及要求整合諸如遠(yuǎn)程
控制，故障診斷等新功能，電子控制閥的需求勢(shì)在必
行，只有其可以滿足以上的功能需求。 隨著新制冷
劑的出現(xiàn)，需要更多不同種充注和過熱度設(shè)定的熱力
膨脹閥，而電子膨脹閥可以滿足不同種工質(zhì)的應(yīng)用。
EMERSON電子控制閥即是可以滿足上述要求的產(chǎn)品。
新的技術(shù)和EMERSON超過70年在流體控制領(lǐng)域包括熱力
膨脹閥的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)融合在
EX5/EX6/EX7/EX8的設(shè)計(jì)之中。 | 結(jié)構(gòu)
EX5/EX6/EX7/EX8包括兩個(gè)主要的部件，閥體和步
進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)位于閥的上部，并直接與閥板和閥芯組
件相連。類似于壓縮機(jī)采用的技術(shù)，電機(jī)直接暴露于制冷
劑與冷凍油間，并且電機(jī)所用材料與壓縮機(jī)電機(jī)所用材料
一致。電機(jī)與閥體外殼為全封閉設(shè)計(jì)，采用獨(dú)有的焊接技
術(shù)進(jìn)行焊接，不需要任何墊片。 本設(shè)計(jì)應(yīng)用了幾種先進(jìn)
的技術(shù)：電機(jī)與閥體組件直接連接使閥芯的移動(dòng)更加可靠
和容易，不需要額外的密封及波紋管、膜片等可能有使用
壽命限制和泄漏影響的部件。 四個(gè)接線柱位于
EX5/EX6/EX7/EX8的頂部與電機(jī)相連。接線柱采用玻璃焊
接工藝與外殼相連。EX5/EX6需要M12電氣連接線而
EX7/EX8配有DIN電氣插頭。 EX5/EX6/EX7/EX8的閥體由
不銹鋼材料制成，EX5/EX6/EX7的外伸接管使焊接非常方
便。EX8帶有旋轉(zhuǎn)鎖緊連接接頭。 |
選型表
型號(hào) | 訂購號(hào) | 流動(dòng)方式 | 冷量調(diào)節(jié)能力 | 進(jìn)口尺寸 | 出口尺寸 | EX5-U21 | 800 600 | 單向 | 10--100% | 5/8〞(16mm)ODF | 7/8〞(22mm)ODF | EX6-L21 | 800 610 | 10--100% | 7/8〞ODF | 1-1/8〞ODF | EX6-M21 | 800 611 | 10--100% | 22mmODF | 28mmODF | EX7-U21 | 801 686 | 10--100% | 1-3/8〞(35mm)ODF | 1-3/8〞(35mm)ODF | EX-B21 | 801 679 | 雙向(熱泵) | 10--100% | 1-3/8〞(35mm)ODF | 1-3/8〞(35mm)ODF | EX8-M21 | 801 964 | 單向 | 10--100% | 42mmODF | 42mmODF |
|
注1:EX5/EX6出廠時(shí)不帶電氣插頭連接線.電氣插頭連接線需單獨(dú)訂購.
注2:EX7/EX8出廠時(shí)帶有DIN43650,PG9電氣插頭.
EX5/EX6電氣插頭連接線
型號(hào) | 訂購號(hào) | 溫度范圍 | 長(zhǎng)度 | 與膨脹閥的連接方式 | 驅(qū)動(dòng)模塊或控制器端的接頭因類型 | 圖例 | EX5-N15 | 804650 | -25～+80℃ | 1.5m | M12,4腳 | 引出線用于EXD-S/-U/-C
和EC3-33X | | EX5-N30 | 804651 | 3.0m | EX5-N60 | 804652 | 6.0m | EX5-L60 | 804655 | -50～+80℃ | 6.0m | M12,4腳,低溫應(yīng)用 | EX5-C15 | 804656 | -25～+80℃ | 1.5m | M12,4腳 | Phoenix類型,插接方式用于EMERSON EC3控制器 | | EX5-C30 | 804657 | 3.0m | EX5-C60 | 804658 | 6.0m |
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EX5/EX6/EX7/EX8作為膨脹閥及噴液閥使用時(shí)的名義和擴(kuò)展冷量表
名義冷量(Qn)基于下列條件:
制冷劑 | 蒸發(fā)溫度 | 冷凝溫度 | 過冷度 | R12,R134a,R404A,R407C,R410A | +4℃ | +38℃ | 1K | R23 | -60℃ | -25℃ | 1K | R124 | +20℃ | +80℃ | 1K |
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名義冷量(Qn):KW
型號(hào) | R407C | R22 | R134a | R404A | R410A | R23 | R124 | EX5 | 5--53 | 5--50 | 4--39 | 4--35 | 6--58 | 5--53 | 3—28 | EX6 | 15--126 | 15--120 | 10--93 | 10--93 | 15--140 | 13--130 | 7—67 | EX7 | 35--347 | 35--330 | 25--255 | 25--255 | - | - | - | EX8 | 100--925 | 90--880 | 70--680 | 70--680 | - | - | -- |
EX7/EX8應(yīng)用于R410A時(shí),請(qǐng)與EMERSON公司聯(lián)系. |
電子控制閥作為膨脹時(shí)的選型指南
與機(jī)械式膨脹閥不同, EX5/EX6/EX7/EX8電子膨脹閥裝有陶瓷閥口
其特征為:
-每個(gè)閥只有一個(gè)閥芯即可實(shí)現(xiàn)寬范圍調(diào)節(jié)(10-100%)
-全部冷量范圍內(nèi)均為線性特征
-可以實(shí)現(xiàn)完全關(guān)閉
為了發(fā)揮EXV電子膨脹閥的全部?jī)?yōu)勢(shì),下面的指南應(yīng)加以特別重視:
-選型表內(nèi)的冷量為冷量沒有額外保留冷量
-應(yīng)該根據(jù)盡可能低的冷凝溫度選擇EXV閥
-大尺寸可在較短的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)大道冷量需求,即反應(yīng)迅速.例如:EX7從全開到全關(guān)需要5秒鐘,那么在2.5秒左右即可達(dá)到50%的冷量. |
功能
1) 電機(jī) EX5/EX6/EX7/EX8由一個(gè)兩相的雙極步進(jìn)電機(jī)驅(qū)
動(dòng)。此電機(jī)與其他種類的步進(jìn)電機(jī)的操作特性一樣，例如
：電機(jī)受到來自驅(qū)動(dòng)模塊的電脈沖驅(qū)動(dòng)，可向任意方向旋
轉(zhuǎn)。否則電機(jī)將保持原位。旋轉(zhuǎn)方向取決于電脈沖的相位
，旋轉(zhuǎn)角度的大小取決于脈沖的數(shù)量。一個(gè)脈沖將驅(qū)動(dòng)電
機(jī)一步，例如：轉(zhuǎn)子將移動(dòng)a=1.8連續(xù)的脈沖將使其不斷
旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)軸與一傳動(dòng)軸連接從而把閥芯組件的
旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為閥板的線性運(yùn)動(dòng)。
2) 閥體
門形閥體是經(jīng)特殊設(shè)計(jì)用于線性流量特性，可在寬廣的冷
量范圍內(nèi)使閥開啟程度與流量呈線性關(guān)系。（冷量對(duì)應(yīng)電
機(jī)步數(shù)）閥板和閥口由陶瓷制成，使其具有精確的流量特
性，高可靠性，極長(zhǎng)的壽命。柔性閥板可以消除由進(jìn)出
閥的壓差產(chǎn)生的水平推力對(duì)閥芯組件和步進(jìn)電機(jī)軸的影響
。EX5/EX6/EX7/EX8的內(nèi)部設(shè)計(jì)是EMERSON的設(shè)計(jì)。
EX5/EX6的步進(jìn)電機(jī)滿步數(shù)為750步，EX7的步進(jìn)電機(jī)滿步
數(shù)為1600步，而EX8的步進(jìn)電機(jī)滿步數(shù)為2600步。閥在全
關(guān)位置的機(jī)械止動(dòng)點(diǎn)做為參考點(diǎn)。通過使閥在機(jī)械止動(dòng)點(diǎn)
仍趨向關(guān)閉位置并壓緊在截?cái)嗝妫梢允箍刂破鲝?fù)位。例
如：通過驅(qū)動(dòng)閥使其走過的步數(shù)超過總步數(shù)，可以確定閥
完全被關(guān)死，這時(shí)的參考點(diǎn)是準(zhǔn)確的。 |
1.不銹鋼閥體 2.步進(jìn)電機(jī)
3.電氣插頭 4.閥籠組件
5.軸 6.焊接部位
7.陶瓷進(jìn)口閥口 8.陶瓷閥板
9.陶瓷出口閥口 10.銅球
11.緊固孔 12.外伸銅管接頭 |
驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)
EX5/EX6/EX7/EX8的電機(jī)可以有不同的方式驅(qū)動(dòng)。總的來說，步進(jìn)電機(jī)需要帶斷路器模塊（恒定電流）功能的驅(qū)動(dòng)模塊，以及操作界面和控制器驅(qū)動(dòng)。 斷路器模塊（恒定電源） EX5/EX6/EX7/EX8的步進(jìn)電機(jī)是雙級(jí)兩相永磁電機(jī)，每一相均由恒定直流驅(qū)動(dòng)。一個(gè)帶斷路器模塊（持續(xù)電流）功能的驅(qū)動(dòng)模塊提供給步進(jìn)電機(jī)繞組如
下圖所示的直流電流。
EX5/EX6/EX7/EX8的步進(jìn)順序
步進(jìn)順序?yàn)橄马擄@示的四步開關(guān)順序：
注：1…4的腳號(hào)對(duì)應(yīng)于EX7/EX8的DIN43650電氣插頭；
顏色號(hào)對(duì)應(yīng)于EX5/EX6的EX5-N…電線插頭組件 | 客戶自行開發(fā)驅(qū)動(dòng)模塊
選擇適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)模塊時(shí)必須根據(jù)下頁的步進(jìn)電機(jī)的電氣技術(shù)參數(shù)，以及下面的要求：氣輸出（四步步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)開關(guān)順序，見下頁）EX5/6/7/8應(yīng)該運(yùn)行在全步長(zhǎng)模式步進(jìn)頻率：EX5/EX6/EX8：500HZ；EX7：330Hz斷路器功能，電流：
電流 | EX5/EX6 | EX7 | EX8 | 運(yùn)行 | 500 mA | 750 mA | 800 mA | 保持 | 100 mA | 250 mA | 500 mA |
運(yùn)行和保持狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換無需加速相
步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部繞組示意圖
|
典型的EX5/EX6/EX7/EX8和驅(qū)動(dòng)模塊的電氣連接圖 |
方向 | 反方向 | 步數(shù) | 顏色/接線柱號(hào) | 半導(dǎo)體開關(guān)*） | 棕/1 | 白/2 | 藍(lán)/3 | 黑/4 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | 電流相位 | 開關(guān)狀態(tài) | 閥
朝向
打開
趨勢(shì) | 閥
朝向
關(guān)閉
趨勢(shì) | 步1 | + | - | - | + | 開 | 開 | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 步2 | - | - | + | + | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 開 | 開 | 步3 | - | + | + | - | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 開 | 開 | 關(guān) | 關(guān) | 步4 | + | + | - | - | 開 | 開 | 開 | 開 | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 說明 | 第5步到第8步的順序與第1到4步相同 | 步5 | + | - | - | + | 開 | 開 | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 步6 | - | - | + | + | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 開 | 開 | 步7 | - | + | + | - | 關(guān) | 關(guān) | 開 | 開 | 開 | 開 | 關(guān) | 關(guān) | 步8 | + | + | - | - | 開 | 開 | 開 | 開 | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | 關(guān) | | | 說明 | 第9步到第12步的順序與第1到4步相同 | ↓ | ↓ | ↓ | ↓ |
持續(xù)此順序使轉(zhuǎn)子（軸）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，逆序則使之逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)*）半導(dǎo)體開關(guān)如二極管，MOSFFTs，lGBTs等 |
技術(shù)參數(shù)CE認(rèn)證EX5：
EX6/ES7/EX8： | 不需要
需要，模塊A目次1 | 兼容性（不適用于易燃的冷煤）
| CFCs,HCFCs.HFCs,礦物油和POE油
| | MOPD（工作壓差） | EX5/EX6：30bar
EX7/EX8：25bar | PS工作壓等 | EX5/EX6：43bar
EX7/EX8：35bar | 溫度范圍：
冷煤：
環(huán)境： | TS：-50到+80℃（電機(jī)處）
-40到+55℃ | 鹽腐蝕測(cè)試 | 非腐蝕性不銹鋼閥體 | 濕度 | 5到95%R．H． | 接口方式 | EX5/EX6/EX7：ODF焊接
EX8：ODF帶旋轉(zhuǎn)鎖緊接頭，不銹鋼銅涂層 | 防護(hù)等級(jí)根據(jù) IEC529，
DIN40050 | EX5/EX6：IP68使用EMERSON電氣插頭組件
EX7/EX8：IP65使用EMERSON DIN電氣插頭 | 振動(dòng)
| 4g（0—1000Hz，1octave/min）
| | 沖擊 | 20g at11ms
80g at 1ms | 凈重 | 0.52kg(EX5), 0.60kg(EX6)
1.8kg(EX7), 2.5kg(EX8) | 閥座泄漏 | 同電磁閥一樣完全關(guān)閉(EX7-B21除外) | EX5/EX6附件
外部泄漏 | 見第二頁表格
≤3克/年 | 包裝及運(yùn)輸(單項(xiàng)包裝) | EX5/EX6不帶電線及接頭組件
EX7:閥帶DIN插頭
EX8:閥帶DIN插頭和一副旋轉(zhuǎn)鎖緊接頭 |
| 電氣參數(shù)步進(jìn)電機(jī)類型 | 雙級(jí),斷路器控制相電流(持續(xù)電流) | 電氣接線方式 | 4腳接線柱通過插頭連接 | 建議驅(qū)動(dòng)模塊電壓 | 24VDC(名義) | 建議驅(qū)動(dòng)模塊電壓范圍 | 18到36VDC | 相電流,運(yùn)行 | EX5/EX6:500mA，-10%
EX7：750mA±10%
EX8：800mA±10% | 保持電流 | EX5/EX6:100mA
EX7：250mA
EX8：500mA | 每相名義輸入功率 | EX7/EX8: 5W
EX5/EX6: 3.5W | 相感應(yīng)系數(shù) | EX5/EX6:30MH±25%
EX7:20MH±25%
EX8:22MH±25% | 步進(jìn)模式 | 2相全步長(zhǎng) | 步進(jìn)角度 | 1.8°每步±8% | 滿步數(shù) | EX5/EX6:750步
EX7: 1600步
EX8: 2600步 | 步進(jìn)頻率 | EX5/EX6:500Hz(全步長(zhǎng))+15%
EX7: 330Hz全步長(zhǎng))+15%
EX8: 500Hz全步長(zhǎng))+15% | 每相繞組電阻 | EX5/EX6:130hm±10%
EX7: 80±10%
EX8: 60±10% | 從全開(關(guān))到全關(guān)(開)的時(shí)間 | EX5/EX6: 1.5秒
EX7/EX8 5秒 | 參考位置 | 在全關(guān)位置的機(jī)械止動(dòng)點(diǎn) |
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