EMERSON的EX5/EX6/EX7/EX8是用于制冷，空調及
工業冷卻領域具有精確調節制冷劑流量功能
的步進電機驅動控制閥。本文僅涉及閥的性能。控制器和驅動模塊的應用郝普機電控制鄧先生 扣扣29-2626-8896
以及所需的傳感器本文不做討論。
EX5/EX6/EX7/EX8僅為執行機構，需要控制器/驅動器。
EMERSON提供以下幾種不同的解決方案。
● EXD-S獨立驅動過熱度控制器
● EXD-U模擬信號輸入通用型驅動模塊
● EC3-331冷庫控制器
● 其他方案
特點
● 多種功能可作為膨脹閥，熱氣旁通閥，吸氣壓力
調節閥，冷凝壓力調節閥，液位控制器等使用。
● 全封閉設計
● 步進電機驅動
● 極短時間內從全關到全開
● 高精確性
● 極長壽命
● 完全關閉功能可省去電磁閥
● 流量變化呈線性
● 寬廣的冷量范圍
● 連續的冷量調節，在制冷回路中無液錘現象
● 電機與閥合為一體，可靠性高
● 陶瓷材料的閥板和閥口部件耐磨損
● 歐洲號碼NO.0743476，美國號碼NO.5735501，
日本號碼NO.28225789.
● 平衡閥口設計
● 耐腐蝕的不銹鋼閥體
● 適用于所有CFCs，HCFCs和HFCs | |
簡介
熱力膨脹閥及機械式調節閥很早就已經被廣泛的應用
于制冷和空調行業用于過熱度及制冷劑流量的控制。
但隨著現今越來越多的系統要求高的能效比，精確的
溫度控制，寬廣的操作范圍，以及要求整合諸如遠程
控制，故障診斷等新功能，電子控制閥的需求勢在必
行，只有其可以滿足以上的功能需求。 隨著新制冷
劑的出現，需要更多不同種充注和過熱度設定的熱力
膨脹閥，而電子膨脹閥可以滿足不同種工質的應用。
EMERSON電子控制閥即是可以滿足上述要求的產品。
新的技術和EMERSON超過70年在流體控制領域包括熱力
膨脹閥的設計和生產經驗已經融合在
EX5/EX6/EX7/EX8的設計之中。 | 結構
EX5/EX6/EX7/EX8包括兩個主要的部件，閥體和步
進電機。步進電機位于閥的上部，并直接與閥板和閥芯組
件相連。類似于壓縮機采用的技術，電機直接暴露于制冷
劑與冷凍油間，并且電機所用材料與壓縮機電機所用材料
一致。電機與閥體外殼為全封閉設計，采用獨有的焊接技
術進行焊接，不需要任何墊片。 本設計應用了幾種先進
的技術：電機與閥體組件直接連接使閥芯的移動更加可靠
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。 四個接線柱位于
EX5/EX6/EX7/EX8的頂部與電機相連。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帶有旋轉鎖緊連接接頭。 |
選型表
型號 | 訂購號 | 流動方式 | 冷量調節能力 | 進口尺寸 | 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出廠時不帶電氣插頭連接線.電氣插頭連接線需單獨訂購.
注2:EX7/EX8出廠時帶有DIN43650,PG9電氣插頭.
EX5/EX6電氣插頭連接線
型號 | 訂購號 | 溫度范圍 | 長度 | 與膨脹閥的連接方式 | 驅動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 |
|
EX5/EX6/EX7/EX8作為膨脹閥及噴液閥使用時的名義和擴展冷量表
名義冷量(Qn)基于下列條件:
制冷劑 | 蒸發溫度 | 冷凝溫度 | 過冷度 | R12,R134a,R404A,R407C,R410A | +4℃ | +38℃ | 1K | R23 | -60℃ | -25℃ | 1K | R124 | +20℃ | +80℃ | 1K |
|
名義冷量(Qn):KW
型號 | 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應用于R410A時,請與EMERSON公司聯系. |
電子控制閥作為膨脹時的選型指南
與機械式膨脹閥不同, EX5/EX6/EX7/EX8電子膨脹閥裝有陶瓷閥口
其特征為:
-每個閥只有一個閥芯即可實現寬范圍調節(10-100%)
-全部冷量范圍內均為線性特征
-可以實現完全關閉
為了發揮EXV電子膨脹閥的全部優勢,下面的指南應加以特別重視:
-選型表內的冷量為冷量沒有額外保留冷量
-應該根據盡可能低的冷凝溫度選擇EXV閥
-大尺寸可在較短的運行時間內大道冷量需求,即反應迅速.例如:EX7從全開到全關需要5秒鐘,那么在2.5秒左右即可達到50%的冷量. |
功能
1) 電機 EX5/EX6/EX7/EX8由一個兩相的雙極步進電機驅
動。此電機與其他種類的步進電機的操作特性一樣，例如
：電機受到來自驅動模塊的電脈沖驅動，可向任意方向旋
轉。否則電機將保持原位。旋轉方向取決于電脈沖的相位
，旋轉角度的大小取決于脈沖的數量。一個脈沖將驅動電
機一步，例如：轉子將移動a=1.8連續的脈沖將使其不斷
旋轉。轉子的驅動軸與一傳動軸連接從而把閥芯組件的
旋轉運動轉為閥板的線性運動。
2) 閥體
門形閥體是經特殊設計用于線性流量特性，可在寬廣的冷
量范圍內使閥開啟程度與流量呈線性關系。（冷量對應電
機步數）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，極長的壽命。柔性閥板可以消除由進出
閥的壓差產生的水平推力對閥芯組件和步進電機軸的影響
。EX5/EX6/EX7/EX8的內部設計是EMERSON的設計。
EX5/EX6的步進電機滿步數為750步，EX7的步進電機滿步
數為1600步，而EX8的步進電機滿步數為2600步。閥在全
關位置的機械止動點做為參考點。通過使閥在機械止動點
仍趨向關閉位置并壓緊在截斷面，可以使控制器復位。例
如：通過驅動閥使其走過的步數超過總步數，可以確定閥
完全被關死，這時的參考點是準確的。 |
1.不銹鋼閥體 2.步進電機
3.電氣插頭 4.閥籠組件
5.軸 6.焊接部位
7.陶瓷進口閥口 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 |
驅動步進電機
EX5/EX6/EX7/EX8的電機可以有不同的方式驅動。總的來說，步進電機需要帶斷路器模塊（恒定電流）功能的驅動模塊，以及操作界面和控制器驅動。 斷路器模塊（恒定電源） EX5/EX6/EX7/EX8的步進電機是雙級兩相永磁電機，每一相均由恒定直流驅動。一個帶斷路器模塊（持續電流）功能的驅動模塊提供給步進電機繞組如
下圖所示的直流電流。
EX5/EX6/EX7/EX8的步進順序
步進順序為下頁顯示的四步開關順序：
注：1…4的腳號對應于EX7/EX8的DIN43650電氣插頭；
顏色號對應于EX5/EX6的EX5-N…電線插頭組件 | 客戶自行開發驅動模塊
選擇適當的驅動模塊時必須根據下頁的步進電機的電氣技術參數，以及下面的要求：氣輸出（四步步進電機驅動開關順序，見下頁）EX5/6/7/8應該運行在全步長模式步進頻率：EX5/EX6/EX8：500HZ；EX7：330Hz斷路器功能，電流：
電流 | EX5/EX6 | EX7 | EX8 | 運行 | 500 mA | 750 mA | 800 mA | 保持 | 100 mA | 250 mA | 500 mA |
運行和保持狀態之間轉換無需加速相
步進電機的內部繞組示意圖
|
典型的EX5/EX6/EX7/EX8和驅動模塊的電氣連接圖 |
方向 | 反方向 | 步數 | 顏色/接線柱號 | 半導體開關*） | 棕/1 | 白/2 | 藍/3 | 黑/4 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | 電流相位 | 開關狀態 | 閥
朝向
打開
趨勢 | 閥
朝向
關閉
趨勢 | 步1 | + | - | - | + | 開 | 開 | 關 | 關 | 關 | 關 | 開 | 開 | 步2 | - | - | + | + | 關 | 關 | 關 | 關 | 開 | 開 | 開 | 開 | 步3 | - | + | + | - | 關 | 關 | 開 | 開 | 開 | 開 | 關 | 關 | 步4 | + | + | - | - | 開 | 開 | 開 | 開 | 關 | 關 | 關 | 關 | 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 | 關 | 關 | 關 | 開 | 開 | 步6 | - | - | + | + | 關 | 關 | 關 | 關 | 開 | 開 | 開 | 開 | 步7 | - | + | + | - | 關 | 關 | 開 | 開 | 開 | 開 | 關 | 關 | 步8 | + | + | - | - | 開 | 開 | 開 | 開 | 關 | 關 | 關 | 關 | | | 說明 | 第9步到第12步的順序與第1到4步相同 | ↓ | ↓ | ↓ | ↓ |
持續此順序使轉子（軸）順時針旋轉，逆序則使之逆時針旋轉*）半導體開關如二極管，MOSFFTs，lGBTs等 |
技術參數CE認證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：
環境： | TS：-50到+80℃（電機處）
-40到+55℃ | 鹽腐蝕測試 | 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帶旋轉鎖緊接頭，不銹鋼銅涂層 | 防護等級根據 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
| 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 | 包裝及運輸(單項包裝) | EX5/EX6不帶電線及接頭組件
EX7:閥帶DIN插頭
EX8:閥帶DIN插頭和一副旋轉鎖緊接頭 |
| 電氣參數步進電機類型 | 雙級,斷路器控制相電流(持續電流) | 電氣接線方式 | 4腳接線柱通過插頭連接 | 建議驅動模塊電壓 | 24VDC(名義) | 建議驅動模塊電壓范圍 | 18到36VDC | 相電流,運行 | 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 | 相感應系數 | EX5/EX6:30MH±25%
EX7:20MH±25%
EX8:22MH±25% | 步進模式 | 2相全步長 | 步進角度 | 1.8°每步±8% | 滿步數 | EX5/EX6:750步
EX7: 1600步
EX8: 2600步 | 步進頻率 | EX5/EX6:500Hz(全步長)+15%
EX7: 330Hz全步長)+15%
EX8: 500Hz全步長)+15% | 每相繞組電阻 | EX5/EX6:130hm±10%
EX7: 80±10%
EX8: 60±10% | 從全開(關)到全關(開)的時間 | EX5/EX6: 1.5秒
EX7/EX8 5秒 | 參考位置 | 在全關位置的機械止動點 |
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