EMERSON的EX5/EX6/EX7/EX8是用于制冷，空调及
工业冷却领域具有精确调节制冷剂流量功能
的步进电机驱动控制阀。本文仅涉及阀的性能。控制器和驱动模块的应用郝普机电控制邓先生 扣扣29-2626-8896
以及所需的传感器本文不做讨论。
EX5/EX6/EX7/EX8仅为执行机构，需要控制器/驱动器。
EMERSON提供以下几种不同的解决方案。
● EXD-S独立驱动过热度控制器
● EXD-U模拟信号输入通用型驱动模块
● EC3-331冷库控制器
● 其他方案
特点
● 多种功能可作为膨胀阀，热气旁通阀，吸气压力
调节阀，冷凝压力调节阀，液位控制器等使用。
● 全封闭设计
● 步进电机驱动
● 极短时间内从全关到全开
● 高精确性
● 极长寿命
● 完全关闭功能可省去电磁阀
● 流量变化呈线性
● 宽广的冷量范围
● 连续的冷量调节，在制冷回路中无液锤现象
● 电机与阀合为一体，可靠性高
● 陶瓷材料的阀板和阀口部件耐磨损
● 欧洲号码NO.0743476，美国号码NO.5735501，
日本号码NO.28225789.
● 平衡阀口设计
● 耐腐蚀的不锈钢阀体
● 适用于所有CFCs，HCFCs和HFCs | |
简介
热力膨胀阀及机械式调节阀很早就已经被广泛的应用
于制冷和空调行业用于过热度及制冷剂流量的控制。
但随着现今越来越多的系统要求高的能效比，精确的
温度控制，宽广的操作范围，以及要求整合诸如远程
控制，故障诊断等新功能，电子控制阀的需求势在必
行，只有其可以满足以上的功能需求。 随着新制冷
剂的出现，需要更多不同种充注和过热度设定的热力
膨胀阀，而电子膨胀阀可以满足不同种工质的应用。
EMERSON电子控制阀即是可以满足上述要求的产品。
新的技术和EMERSON超过70年在流体控制领域包括热力
膨胀阀的设计和生产经验已经融合在
EX5/EX6/EX7/EX8的设计之中。 | 结构
EX5/EX6/EX7/EX8包括两个主要的部件，阀体和步
进电机。步进电机位于阀的上部，并直接与阀板和阀芯组
件相连。类似于压缩机采用的技术，电机直接暴露于制冷
剂与冷冻油间，并且电机所用材料与压缩机电机所用材料
一致。电机与阀体外壳为全封闭设计，采用独有的焊接技
术进行焊接，不需要任何垫片。 本设计应用了几种先进
的技术：电机与阀体组件直接连接使阀芯的移动更加可靠
和容易，不需要额外的密封及波纹管、膜片等可能有使用
寿命限制和泄漏影响的部件。 四个接线柱位于
EX5/EX6/EX7/EX8的顶部与电机相连。接线柱采用玻璃焊
接工艺与外壳相连。EX5/EX6需要M12电气连接线而
EX7/EX8配有DIN电气插头。 EX5/EX6/EX7/EX8的阀体由
不锈钢材料制成，EX5/EX6/EX7的外伸接管使焊接非常方
便。EX8带有旋转锁紧连接接头。 |
选型表
型号 | 订购号 | 流动方式 | 冷量调节能力 | 进口尺寸 | 出口尺寸 | EX5-U21 | 800 600 | 单向 | 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 | 双向(热泵) | 10--100% | 1-3/8〞(35mm)ODF | 1-3/8〞(35mm)ODF | EX8-M21 | 801 964 | 单向 | 10--100% | 42mmODF | 42mmODF |
|
注1:EX5/EX6出厂时不带电气插头连接线.电气插头连接线需单独订购.
注2:EX7/EX8出厂时带有DIN43650,PG9电气插头.
EX5/EX6电气插头连接线
型号 | 订购号 | 温度范围 | 长度 | 与膨胀阀的连接方式 | 驱动模块或控制器端的接头因类型 | 图例 | EX5-N15 | 804650 | -25～+80℃ | 1.5m | M12,4脚 | 引出线用于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脚,低温应用 | EX5-C15 | 804656 | -25～+80℃ | 1.5m | M12,4脚 | Phoenix类型,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作为膨胀阀及喷液阀使用时的名义和扩展冷量表
名义冷量(Qn)基于下列条件:
制冷剂 | 蒸发温度 | 冷凝温度 | 过冷度 | R12,R134a,R404A,R407C,R410A | +4℃ | +38℃ | 1K | R23 | -60℃ | -25℃ | 1K | R124 | +20℃ | +80℃ | 1K |
|
名义冷量(Qn):KW
型号 | 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应用于R410A时,请与EMERSON公司联系. |
电子控制阀作为膨胀时的选型指南
与机械式膨胀阀不同, EX5/EX6/EX7/EX8电子膨胀阀装有陶瓷阀口
其特征为:
-每个阀只有一个阀芯即可实现宽范围调节(10-100%)
-全部冷量范围内均为线性特征
-可以实现完全关闭
为了发挥EXV电子膨胀阀的全部优势,下面的指南应加以特别重视:
-选型表内的冷量为冷量没有额外保留冷量
-应该根据尽可能低的冷凝温度选择EXV阀
-大尺寸可在较短的运行时间内大道冷量需求,即反应迅速.例如:EX7从全开到全关需要5秒钟,那么在2.5秒左右即可达到50%的冷量. |
功能
1) 电机 EX5/EX6/EX7/EX8由一个两相的双极步进电机驱
动。此电机与其他种类的步进电机的操作特性一样，例如
：电机受到来自驱动模块的电脉冲驱动，可向任意方向旋
转。否则电机将保持原位。旋转方向取决于电脉冲的相位
，旋转角度的大小取决于脉冲的数量。一个脉冲将驱动电
机一步，例如：转子将移动a=1.8连续的脉冲将使其不断
旋转。转子的驱动轴与一传动轴连接从而把阀芯组件的
旋转运动转为阀板的线性运动。
2) 阀体
门形阀体是经特殊设计用于线性流量特性，可在宽广的冷
量范围内使阀开启程度与流量呈线性关系。（冷量对应电
机步数）阀板和阀口由陶瓷制成，使其具有精确的流量特
性，高可靠性，极长的寿命。柔性阀板可以消除由进出
阀的压差产生的水平推力对阀芯组件和步进电机轴的影响
。EX5/EX6/EX7/EX8的内部设计是EMERSON的设计。
EX5/EX6的步进电机满步数为750步，EX7的步进电机满步
数为1600步，而EX8的步进电机满步数为2600步。阀在全
关位置的机械止动点做为参考点。通过使阀在机械止动点
仍趋向关闭位置并压紧在截断面，可以使控制器复位。例
如：通过驱动阀使其走过的步数超过总步数，可以确定阀
完全被关死，这时的参考点是准确的。 |
1.不锈钢阀体 2.步进电机
3.电气插头 4.阀笼组件
5.轴 6.焊接部位
7.陶瓷进口阀口 8.陶瓷阀板
9.陶瓷出口阀口 10.铜球
11.紧固孔 12.外伸铜管接头 |
驱动步进电机
EX5/EX6/EX7/EX8的电机可以有不同的方式驱动。总的来说，步进电机需要带断路器模块（恒定电流）功能的驱动模块，以及操作界面和控制器驱动。 断路器模块（恒定电源） EX5/EX6/EX7/EX8的步进电机是双级两相永磁电机，每一相均由恒定直流驱动。一个带断路器模块（持续电流）功能的驱动模块提供给步进电机绕组如
下图所示的直流电流。
EX5/EX6/EX7/EX8的步进顺序
步进顺序为下页显示的四步开关顺序：
注：1…4的脚号对应于EX7/EX8的DIN43650电气插头；
颜色号对应于EX5/EX6的EX5-N…电线插头组件 | 客户自行开发驱动模块
选择适当的驱动模块时必须根据下页的步进电机的电气技术参数，以及下面的要求：气输出（四步步进电机驱动开关顺序，见下页）EX5/6/7/8应该运行在全步长模式步进频率：EX5/EX6/EX8：500HZ；EX7：330Hz断路器功能，电流：
电流 | EX5/EX6 | EX7 | EX8 | 运行 | 500 mA | 750 mA | 800 mA | 保持 | 100 mA | 250 mA | 500 mA |
运行和保持状态之间转换无需加速相
步进电机的内部绕组示意图
|
典型的EX5/EX6/EX7/EX8和驱动模块的电气连接图 |
方向 | 反方向 | 步数 | 颜色/接线柱号 | 半导体开关*） | 棕/1 | 白/2 | 蓝/3 | 黑/4 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | 电流相位 | 开关状态 | 阀
朝向
打开
趋势 | 阀
朝向
关闭
趋势 | 步1 | + | - | - | + | 开 | 开 | 关 | 关 | 关 | 关 | 开 | 开 | 步2 | - | - | + | + | 关 | 关 | 关 | 关 | 开 | 开 | 开 | 开 | 步3 | - | + | + | - | 关 | 关 | 开 | 开 | 开 | 开 | 关 | 关 | 步4 | + | + | - | - | 开 | 开 | 开 | 开 | 关 | 关 | 关 | 关 | 说明 | 第5步到第8步的顺序与第1到4步相同 | 步5 | + | - | - | + | 开 | 开 | 关 | 关 | 关 | 关 | 开 | 开 | 步6 | - | - | + | + | 关 | 关 | 关 | 关 | 开 | 开 | 开 | 开 | 步7 | - | + | + | - | 关 | 关 | 开 | 开 | 开 | 开 | 关 | 关 | 步8 | + | + | - | - | 开 | 开 | 开 | 开 | 关 | 关 | 关 | 关 | | | 说明 | 第9步到第12步的顺序与第1到4步相同 | ↓ | ↓ | ↓ | ↓ |
持续此顺序使转子（轴）顺时针旋转，逆序则使之逆时针旋转*）半导体开关如二极管，MOSFFTs，lGBTs等 |
技术参数CE认证EX5：
EX6/ES7/EX8： | 不需要
需要，模块A目次1 | 兼容性（不适用于易燃的冷煤）
| CFCs,HCFCs.HFCs,矿物油和POE油
| | MOPD（工作压差） | EX5/EX6：30bar
EX7/EX8：25bar | PS工作压等 | EX5/EX6：43bar
EX7/EX8：35bar | 温度范围：
冷煤：
环境： | TS：-50到+80℃（电机处）
-40到+55℃ | 盐腐蚀测试 | 非腐蚀性不锈钢阀体 | 湿度 | 5到95%R．H． | 接口方式 | EX5/EX6/EX7：ODF焊接
EX8：ODF带旋转锁紧接头，不锈钢铜涂层 | 防护等级根据 IEC529，
DIN40050 | EX5/EX6：IP68使用EMERSON电气插头组件
EX7/EX8：IP65使用EMERSON DIN电气插头 | 振动
| 4g（0—1000Hz，1octave/min）
| | 冲击 | 20g at11ms
80g at 1ms | 净重 | 0.52kg(EX5), 0.60kg(EX6)
1.8kg(EX7), 2.5kg(EX8) | 阀座泄漏 | 同电磁阀一样完全关闭(EX7-B21除外) | EX5/EX6附件
外部泄漏 | 见第二页表格
≤3克/年 | 包装及运输(单项包装) | EX5/EX6不带电线及接头组件
EX7:阀带DIN插头
EX8:阀带DIN插头和一副旋转锁紧接头 |
| 电气参数步进电机类型 | 双级,断路器控制相电流(持续电流) | 电气接线方式 | 4脚接线柱通过插头连接 | 建议驱动模块电压 | 24VDC(名义) | 建议驱动模块电压范围 | 18到36VDC | 相电流,运行 | EX5/EX6:500mA，-10%
EX7：750mA±10%
EX8：800mA±10% | 保持电流 | EX5/EX6:100mA
EX7：250mA
EX8：500mA | 每相名义输入功率 | EX7/EX8: 5W
EX5/EX6: 3.5W | 相感应系数 | EX5/EX6:30MH±25%
EX7:20MH±25%
EX8:22MH±25% | 步进模式 | 2相全步长 | 步进角度 | 1.8°每步±8% | 满步数 | EX5/EX6:750步
EX7: 1600步
EX8: 2600步 | 步进频率 | EX5/EX6:500Hz(全步长)+15%
EX7: 330Hz全步长)+15%
EX8: 500Hz全步长)+15% | 每相绕组电阻 | EX5/EX6:130hm±10%
EX7: 80±10%
EX8: 60±10% | 从全开(关)到全关(开)的时间 | EX5/EX6: 1.5秒
EX7/EX8 5秒 | 参考位置 | 在全关位置的机械止动点 |
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