Risoluzione dei problemi delle elettrovalvole: Suggerimenti degli esperti

La bobina dell'elettrovalvola è dimensionata per una tensione di 12 V CC, 24 V CC, 24 V CA (50/60 Hz), 110 V CA (50/60 Hz), 220 V CA (50/60 Hz) o 380 V CA (50/60 Hz).

Nella progettazione elettrica, viene spesso utilizzata la tensione alternata a 220 V perché non richiede un alimentatore switching ed è a basso costo, con un circuito semplice e di facile manutenzione. In alternativa, viene comunemente utilizzata la tensione di sicurezza DC24V per la sua ampia diffusione e per la facilità di riparazione e sostituzione dell'alimentatore switching e della bobina dell'elettrovalvola.

1. Il metodo di verifica della qualità dell'elettrovalvola

Per testare l'elettrovalvola, collegarla innanzitutto al mezzo controllato (ad esempio un liquido o un gas pressurizzato come l'aria) con un valore di pressione compreso nell'intervallo medio del campo di pressione dell'elettrovalvola. Quindi, attivare la bobina del solenoide.

Se il fluido controllato può passare da acceso a spento o da spento ad acceso, l'elettrovalvola funziona correttamente. In caso contrario, potrebbe esserci un problema con la valvola.

2. Guasti comuni dell'elettrovalvola

2.1 Cortocircuito o interruzione della bobina

Metodo di rilevamento:

Per diagnosticare le condizioni di un'elettrovalvola, utilizzare un multimetro per misurarne lo stato di accensione e spegnimento. Se la resistenza tende a zero o all'infinito, significa che la bobina è in cortocircuito o ha un circuito aperto.

Anche se la resistenza misurata è normale (circa decine di Ω), non garantisce che la bobina funzioni correttamente. Mi è capitato un caso in cui la resistenza della bobina di un'elettrovalvola è stata misurata a circa 50 Ω, ma l'elettrovalvola non funzionava e solo dopo la sostituzione della bobina tutto è tornato alla normalità. Per eseguire un test finale, procedere come segue:

• Procurarsi un piccolo cacciavite.
• Posizionare il cacciavite vicino all'asta metallica all'interno della bobina dell'elettrovalvola.
• Accendere l'elettrovalvola.
• Se si avverte un'attrazione magnetica, la bobina dell'elettrovalvola è funzionante. In caso contrario, è probabile che sia danneggiata.

Soluzione: sostituire la bobina dell'elettrovalvola.

2.2 Problemi della spina/presa di corrente

Fenomeno di guasto:

Se l'elettrovalvola è dotata di un collegamento a spina e presa, potrebbero verificarsi problemi con la molla metallica della presa o con il cablaggio della spina (ad esempio, il collegamento della linea di alimentazione al filo di terra), impedendo alla corrente di raggiungere la bobina.

Si raccomanda di prendere l'abitudine di fissare l'otturatore nella presa con una vite di fissaggio e di fissare l'asta del nucleo della valvola con un dado di fissaggio sulla bobina.

Se la spina della bobina dell'elettrovalvola è dotata di un indicatore di alimentazione a LED, questo deve essere alimentato da un'alimentazione CC, altrimenti l'indicatore non si accende.

Si noti che non è consentito scambiare le spine di alimentazione di diverso livello di tensione con indicatori di alimentazione a LED, in quanto ciò potrebbe causare la bruciatura del LED, il cortocircuito dell'alimentatore o una luce molto debole del LED.

Se non c'è un indicatore di alimentazione, la bobina dell'elettrovalvola non ha bisogno di distinguere la polarità, a differenza di alcuni relè a tempo a transistor con tensione della bobina in c.c. o relè intermedi con una tensione della bobina in c.c. e un circuito di dispersione a diodi/resistori in parallelo sulla bobina (principalmente dal Giappone) che richiedono la differenziazione della polarità.

In caso di problemi, la soluzione consiste nel correggere l'errore di cablaggio, riparare o sostituire la spina e la presa.

2.3 Problemi del nucleo della valvola

Problema 1:

Se la pressione del fluido nell'elettrovalvola è normale, ma il pulsante manuale rosso dell'elettrovalvola non produce una risposta (cioè, non cambia lo stato di accensione e spegnimento del fluido in pressione), è probabile che il nucleo della valvola sia rotto.

Soluzione: Innanzitutto, verificare che non vi siano problemi nel fluido, come un'eccessiva quantità di acqua nell'aria compressa (una cattiva progettazione delle tubazioni può far sì che l'acqua nell'aria compressa raggiunga l'elettrovalvola, anche se è presente un separatore olio-acqua) o impurità nel fluido liquido.

Quindi, rimuovere l'acqua o le impurità dall'elettrovalvola e dalla tubazione. Se ciò non risolve il problema, riparare o sostituire il nucleo della valvola o, se necessario, l'intera elettrovalvola.

Problema 2:

Se l'ispezione mostra che la bobina è originale e produce un magnetismo normale quando viene alimentata, ma l'elettrovalvola continua a non agire (in questo momento, il pulsante manuale dell'elettrovalvola può ancora funzionare normalmente), indica che il nucleo della valvola è rotto.

Soluzione: Riparare o sostituire il nucleo della valvola o, se necessario, l'intera elettrovalvola.

Nota: esistono molti metodi per la manutenzione dei corpi delle elettrovalvole, ma non saranno discussi in questa sede.

3. Risoluzione dei problemi della valvola a solenoide

3.1 L'elettrovalvola non funziona quando è eccitata

• Controllare che il cablaggio di alimentazione non sia difettoso e, se necessario, ricablare e collegare il connettore.
• Assicurarsi che la tensione di alimentazione rientri nell'intervallo di lavoro ± e, se necessario, regolarla nell'intervallo di posizione normale.
• Controllare se la bobina è stata dissaldata e, se necessario, risaldarla.
• Se la bobina è in cortocircuito, sostituirla.
• Se la differenza di pressione di esercizio non è adeguata, regolarla o sostituire l'elettrovalvola corrispondente.
• Se la temperatura del fluido è troppo alta, sostituire l'elettrovalvola appropriata.
• Se le impurità causano il blocco del nucleo della valvola principale e del nucleo in ferro mobile dell'elettrovalvola, pulirlo e sostituire la guarnizione e installare un filtro se la guarnizione è danneggiata.
• Se la viscosità del liquido è troppo elevata, la frequenza è troppo alta e la durata di vita è terminata, sostituire il prodotto.

3.2 L'elettrovalvola non può essere chiusa

• Se la guarnizione del nucleo della valvola principale o del nucleo del ferro mobile è danneggiata, sostituirla.
• Se la temperatura e la viscosità del fluido sono troppo elevate, sostituire l'elettrovalvola corrispondente.
• Se sono penetrate impurità nel nucleo della valvola o nel nucleo in ferro mobile dell'elettrovalvola, pulirlo.
• Se la molla è giunta a fine vita o si è deformata, sostituirla.
• Se il foro di bilanciamento dell'acceleratore è ostruito, pulirlo tempestivamente.
• Se la frequenza di lavoro è troppo elevata o la durata di vita è stata superata, si consiglia di cambiare il prodotto o di passare a un modello più recente.

3.3 Altre circostanze

• In caso di perdite interne, verificare se la guarnizione è danneggiata e se la molla è assemblata male.
• Se si verificano perdite esterne, il problema potrebbe essere dovuto a un giunto allentato o a una guarnizione danneggiata. Per risolvere il problema, stringere la vite o sostituire la guarnizione.
• Se il rumore è presente quando l'alimentazione è attiva, potrebbe essere dovuto a elementi di fissaggio allentati sulla testa. Per risolvere il problema, serrarli.
• Se la fluttuazione della tensione non rientra nell'intervallo consentito, regolare la tensione per riportarla all'interno dell'intervallo.
• Se la superficie di aspirazione del nucleo di ferro presenta impurità o è irregolare, pulirla o sostituirla tempestivamente.

4. Metodo di diagnosi rapida in loco per le elettrovalvole

4.1 Valutazione della funzionalità della bobina del solenoide

Quando una valvola a due posizioni riceve un segnale "on" o "off" dal sistema di controllo distribuito (DCS), il primo passo è verificare lo stato operativo della bobina del solenoide.

Sul luogo di installazione, ascoltare eventuali suoni di scatto o ronzio associati all'azionamento della valvola. L'assenza di tali suoni può indicare un malfunzionamento della bobina.

Se si sospetta un problema alla bobina, seguire i seguenti passaggi diagnostici:

1. Ispezionare i collegamenti elettrici: Verificare che non vi siano terminali allentati, isolamento danneggiato o segni di cortocircuito.
2. Test di continuità della bobina: Se il cablaggio sembra intatto, scollegare la bobina e utilizzare un multimetro per misurarne la resistenza. Un circuito aperto (resistenza infinita) suggerisce una bobina bruciata.

Le cause più comuni di guasto della bobina sono

• Ingresso di umidità: Può causare la rottura dell'isolamento e la perdita di flusso magnetico, con conseguente assorbimento eccessivo di corrente e danni termici. Assicurare un'adeguata protezione ambientale per evitare infiltrazioni d'acqua.
• Problemi meccanici: Molle di ritorno troppo rigide o una trazione magnetica insufficiente possono causare il surriscaldamento della bobina. Verificare la corretta corrispondenza tra le specifiche della bobina e i requisiti della valvola.
• Giri di bobina insufficienti: Può causare un'intensità di campo magnetico inadeguata, con conseguente aumento dell'assorbimento di corrente e potenziale bruciatura.

4.2 Risoluzione dei problemi del meccanismo della valvola

Se la bobina viene testata in modo soddisfacente, concentrarsi sul meccanismo della valvola:

1. Test di esclusione manuale: Tentare di azionare la valvola utilizzando la funzione di comando manuale (in genere regolando dalla posizione 1 a 0). Il successo dell'azionamento manuale indica un problema legato alla bobina, che può essere risolto con la sostituzione.

2. Ispezione della valvola: Se l'azionamento manuale fallisce, rimuovere la valvola per esaminarla internamente. Cercare:

• Stelo della valvola o otturatore bloccato
• Detriti o contaminazione nel corpo della valvola
• Guarnizioni o sedi danneggiate

3. Procedura di pulizia:

• Agente pulente preferito: Tetracloruro di carbonio (CCl₄)
• Alternative: Alcool isopropilico o solventi specializzati per la pulizia delle valvole.
• Ultima risorsa: Acqua pulita (assicurare un'asciugatura completa)
• Post-pulizia: Utilizzare aria compressa o azoto per asciugare accuratamente tutti i componenti.

Importante: quando si smonta la valvola, documentare o fotografare la disposizione dei componenti per garantire il corretto riassemblaggio. Un riassemblaggio non corretto può causare il malfunzionamento della valvola o la mancata apertura/chiusura quando è sotto tensione.

Nota: seguire sempre le linee guida del produttore e i protocolli di sicurezza quando si esegue la manutenzione delle elettrovalvole. Assicurarsi di utilizzare i dispositivi di protezione individuale (DPI) adeguati, soprattutto quando si maneggiano i solventi per la pulizia.