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액추에이터 Q&A

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  달달별 (2019-07-15 12:54:27, Hit : 259
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 솔레노이드밸브 제어 관련 질문


안녕하세요
솔레노이드밸브 제어관련 질문드리겠습니다.
현재 사용하는 솔레노이드는 28옴짜리를 사용중에 있습니다.
밸브 제어를 위해 MOSFET을 사용하고 PWM신호로 duty를 바꿔가면서 밸브를 작동시키는 실험을 하고있습니다.
전원전압은 24V를 사용하고 있구요..
현재 밸브에 20bar정도의 질소를 가압하고 물을 이용하여 수류테스트를 진행하고 있습니다.
이 부분에서 문제가 생겼습니다.
밸브에 가압을 하지 않은 상태에서는 PWM duty 10% ~ 80%까지 정상작동을 하고 있으나 가압을 한 상태에서는 50%까지 작동을 하고 그 이상에서는 솔레노이드가 항상 open되어 있고 닫히지가 않는 문제가 있습니다.
현재 회로에서는 역기전력을 방지하는 다이오드와 응답속도 향상을 위한 제어다이오드가 달려있는 상태입니다.
어떤 문제가 있는건지 전문가분들의 조언을 받고싶습니다.
감사합니다.




관리자 (2019-07-16 00:08:58)
밸브가 가압되지 않은 상태에서는 정상동작을 하는데
밸브에 가압한 상태에서 동작을 하지 않는다면 밸브가압에 의해 구동자에 유체압력이 동작하기 때문입니다.

애추에이터 자료실에 있는 아래의 액추에이터 성능자료에서
거동자의 운동방정식에서 유체압력 항이 거동자의 운동에 영향을 미치기 때문입니다.

https://solenoid.or.kr:10108/gtzero1/view.php?id=databank&no=203

PMW 동작범위를 유지하려면 유체압력이 최소가 될 수 있도록 설계를 변경하거나,
유체압력을 충분히 이길수 있는 자기력을 확보 해 주세요.
청루안인 (2019-07-16 16:34:38)
관리자님 말씀처럼 압력이 가동자가 열리는 방향으로 작용해서 그런것 같습니다.
아마도 밸브가 2/2way 비례제어밸브라고 가정하에 pwm 제어로 인가하는 전류의 양을
제어함에 따라 가동자에 작용하는 자기력과 그에 반력으로 작용하는 내부 압축스프링의
평형 상태가 전류량 10%->80% 로 변경에 따라 더 열리는 구조일 겁니다.
그런데 내부에 20bar의 압력이 작용하면 오리피스를 통해서 가동자를 밀어내는 방향으로
압력이 작용함에 따라 기존에는 80%에서도 버티던 압축스프링이 내부 압력까지 더해져
50% 까지만 버티고 그 이상은 못 버티고 그냥 오픈되어 버리는 현상입니다.
이를 확인하려면 내부 압력을 20bar에서 18, 15, 12, 10bar 이렇게 내려서 시험해 보면
50% 에서 약간씩 더 올라가는 것을 기대할 수 있을 것 같습니다.

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