Hoe Werkt een Bürkert 6223 Proportioneel Magneetventiel

Het Burkert type 6223 (Afbeelding 1) is een 2/2-weg, indirect gestuurde proportionele magneetventiel. Hij is ontworpen voor continue regeling van vloeistoffen met hoge stroomsnelheden en vereist een klein drukverschil om te werken. Het type 6223 maakt gebruik van een servogestuurde, direct werkende plunjer om het openen en sluiten van de klep te ondersteunen. De 6223 heeft een lage hysteresis en een hoge responsgevoeligheid door het gebruik van pulsbreedtemodulatie (PWM). Optioneel kan ook gelijkspanning worden gebruikt om de klep te bedienen. Maar de meeste toepassingen gebruiken PWM-besturing omdat deze nauwkeurige positionering en zeer herhaalbare besturing biedt voor geoptimaliseerde procesregeling. De rest van dit artikel gaat over PWM-besturing voor de klep.

De Burkert 6223 is ontworpen voor gebruik met een PWM-regelaar, zoals het Burkert type 8605 of 8611. De klep is eenvoudig te integreren met andere Burkert producten die voldoen aan de montage- en configuratievereisten, waardoor de installatietijd wordt verkort en de prestaties worden geoptimaliseerd. Bovendien is de klep goed beschermd tegen de omgeving met een behuizing van messing of roestvrij staal en een IP65-classificatie. In dit artikel wordt alleen de PWM-besturing van de Burkert 6223 besproken.

Inhoudsopgave

• Is de Burkert 6223 het juiste ventiel voor jou?
• Werking
• Kenmerken
• Met welke andere producten kan het worden gebruikt?
• Toepassingen

Is de Burkert 6223 het juiste ventiel voor jou?

Deze klep kan de juiste klep voor jouw toepassing zijn als:

• Je medium is een vloeistof die grote stroomsnelheden vereist.
• Uw systeem heeft een drukverschil van 0,5 bar (8 psi) of hoger.
• Een nominale openingdiameter tussen 13 en 20 mm is gewenst.
• Je maximale werkdruk is lager dan 10 bar.
• Uw systeem heeft een hoge responsgevoeligheid nodig voor nauwkeurige positionering.
• Uw systeem bevat een PWM-controller.
• Uw systeem heeft een goed sluitende klep nodig.

Werking

Het Burkert type 6223 is een indirect gestuurde magneetventiel waarbij de plunjer direct gekoppeld is aan een servozuiger. Er is een minimaal drukverschil (minstens 0,5 bar) nodig om de klep te openen en te sluiten. De plunjerpositie wordt proportioneel geregeld met een PWM-signaal dat op de klepspoel wordt toegepast. De duty cycle van het PWM-signaal beïnvloedt de positie van de plunjer. Bij 100% bedrijfscyclus beweegt de plunjer helemaal omhoog en is de klep volledig geopend. Als het percentagebereik voor de duty cycle verandert tussen 0 en 100, verandert ook de positie van de plunjer, waardoor de doorstroming van de klep wordt geregeld.

Het openen en sluiten van de klep wordt ondersteund door de druk van het medium terwijl het in en uit een kamer stroomt via een pilotkanaal. Tijdens het openen van de klep (Afbeelding 2.2), als de stuurklep wordt geactiveerd, loopt de kamer boven de zuiger leeg waardoor de druk onder de zuiger stijgt en de klep open gaat. Wanneer de klep gesloten is (figuur 2.1), stroomt het medium door het stuurkanaal naar de kamer boven de zuiger waardoor de druk de klep volledig sluit. Een voordeel van het gebruik van een servogestuurd klepontwerp is dat er een minder krachtige magnetische kracht nodig is om de klep te openen, waardoor het stroomverbruik en de temperatuur van de spoel na verloop van tijd afnemen. Bedenk wel dat er een klein drukverschil nodig is om de zuiger te bewegen. Bovendien mag het stuurkanaal niet worden geblokkeerd. Daarom zijn servogestuurde kleppen ideaal voor schone vloeistoffen en mogen er geen deeltjes in de vloeistof zitten die het kanaalgat blokkeren.

Het PWM-signaal dat op de klepspoel wordt toegepast, wordt geregeld met behulp van een apart verkrijgbare regelaar. De Burkert type 6223 proportionele klep gebruikt een 24VDC bedrijfsspanning en is geschikt voor continue werking met een 100% continue bedrijfscyclus.

Kenmerken

Goedkeuringen voor het 6223-ventiel

Deze klepserie is verkrijgbaar met de volgende nominale waarden en goedkeuringen:

• IP65: Met opsteekmodule of met kabelstekker op de klep.
• ATEX, IECEx: Goedkeuring van apparaten en beveiligingssystemen die worden gebruikt in gebieden met explosiegevaar.

Materiaal behuizing en afdichting

De materialen die beschikbaar zijn voor deze klep zijn optimaal voor neutrale vloeistoffen zoals water. Het materiaal van de behuizing is messing of roestvrij staal. Het standaard afdichtingsmateriaal is fluorkoolstofrubber (FKM). FKM is bestand tegen olie en chemicaliën en kan werken in een breed temperatuurbereik van -26 °C tot +230 °C.

Bereik poortgrootte

De Burkert klep 6223 is verkrijgbaar met poortmaten van G 3/8" tot G 1". Het ondersteunde drukbereik loopt van 0,5 bar tot 10 bar. Het is belangrijk om te onthouden dat er een minimale druk nodig is om deze klep volledig te openen. De tabel hieronder toont de bijbehorende doorstroomopeningen en Kv-waarde. De Kv-waarde in de tabel geeft het waterdebiet in m3 per uur aan voor water gemeten bij 20 °C en 1 bar drukverschil over een volledig geopende klep. De juiste dimensionering van afsluiters is erg belangrijk om goede prestaties van uw systeem te garanderen en de kosten te optimaliseren. Kies als vuistregel een klep met een Kv-waarde die iets groter is (idealiter 10%) dan de toepassing. Gebruik onze calculator voor afsluitermaten om snel de juiste afsluitermaat te bepalen.

Tabel 1: Burkert 6223 proportionele magneetventiel doorlaatmaten en Kv-waarden

Poortgrootte (BSP)	Opening (mm)	Kv (m3/h)	Druk (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

Met welke andere producten kan het worden gebruikt?

Het Bukert Type 6223 wordt geleverd zonder besturingselektronica of kabelstekkeraccessoires. Burkert biedt echter producten die speciaal ontworpen zijn voor het 6223 magneetventiel. Door gebruik te maken van een Burkert kabelplug of controller wordt de installatietijd verkort en de prestaties geoptimaliseerd, maar ze kunnen ook gebruikt worden in combinatie met niet-Burkert producten.

Kabelstekker type 2518

Burkert type 2518, zoals te zien in afbeelding 3, is een kabelstekker volgens DIN EN 175301-803 Form A voor voedingsaansluitingen. Het type 2518 wordt aangeboden met een groot aantal beveiligingscircuits en LED-schakelingen voor snelle installatie en bescherming van elektrische onderdelen. Het type 2518 kan worden besteld in verschillende spanningen en frequentiebereiken. Zorg ervoor dat het juiste model is geselecteerd voor uw klep.

Type 8605-regelaar

De Burkert type 8605 (Afbeelding 4) is een PWM-regelaar die kan worden gebruikt om de regeling van het type 6223 ventiel te optimaliseren. De 8605 kan rechtstreeks op de 6223 worden gemonteerd met behulp van de DIN EN 175301-803 Form A (DIN-A) aansluiting, waardoor ze sneller kunnen worden gemonteerd en de integratietijd wordt verkort. De 8605 is uitgerust met klepbedieningspunten om de besturing en nauwkeurigheid van de klep te optimaliseren. De 8605 is een open-lus PWM-regelaar zonder automatische foutbewaking en -correctie. Toepassingen die stabiel zijn en niet afwijken van de ingestelde werkingsomstandigheden zijn geschikt voor deze regelaar.

Type 8611 regelaar

De Burkert type 8611 (Afbeelding 5) is een multifunctionele regelaar met PWM-regelmogelijkheden. Net als de 8605 verkort de 8611 de installatietijd door gebruik te maken van parametergebaseerde configuratie van klepbedieningspunten. Bovendien bevat de 8611 een reeks ingangen die kunnen worden gebruikt voor sensorinvoer om procesfouten te bewaken. De 8611 gebruikt een PI (proportioneel integraal) regelalgoritme om de fout te bewaken en in de loop van de tijd te verminderen. Toepassingen die instabiel zijn of die nauwe werktoleranties vereisen, zijn zeer geschikt voor de 8611 controllers. De 8611 kan rechtstreeks op de 6223 worden gemonteerd met behulp van de DIN EN 175301-803 Form A (DIN-A) aansluiting. De DIN-A aansluiting verbindt de transistoruitgang met de regelklep, waardoor er geen extra draden of aansluiting nodig zijn.

Toepassingen

• Waterdosering: Waterdoseersystemen worden gebruikt in verschillende industrieën, van landbouw en waterbehandeling tot productieprocessen. Doseersystemen zijn ontworpen om een nauwkeurige stroom van een vloeistof, zoals water, in een leiding of tank te laten stromen. Het Burkert type 6223 is geschikt voor dergelijke toepassingen. Met een behuizing van messing of roestvrij staal en een IP 65-classificatie is de 6223 geschikt voor gebruik in water. Met PWM-besturing kan de 6223 worden bestuurd met een lage hysterese, hoge herhaalbaarheid en hoge responsiviteit. Bovendien kan de 6223 werken met hoge stroomsnelheden en nauw sluiten dankzij de servogestuurde werking.

• Waterkoelsysteem: Waterkoelsystemen worden vaak gebruikt in waterzuiveringsinstallaties om de watertemperatuur op peil te houden om de groei van algen te beperken en apparatuur te koelen. Een efficiënte werking van een waterkoelsysteem vereist een nauwkeurige regeling en hoge stroomsnelheden. Het Burkert type 6223 biedt een waterkoelsysteem met een zeer nauwkeurige regeling en kan hoge stroomsnelheden aan. Bovendien kan het nauwkeurig worden geregeld in een gesloten lussysteem met een PWM Burkert regelaar zoals het type 8611.