Электрические приводы

Назначение

Назначение: Электрические механизмы (механизмы исполнительные электромеханические прямоходные, далее – «механизмы») предназначены для перемещения затворных частей исполнительных звеньев (запорно-регулирующих клапанов и регулирующих гидроэлеваторов) по сигналу управления от управляющего звена. Механизмы могут комплектоваться дополнительными функциями для отслеживания положения затвора исполнительного звена и выдачи дополнительных сигналов при определенном положении затворных частей арматуры.

Описание

Механизмы сконструированы на базе шагового электродвигателя и имеют следующие преимущества над механизмами, работающими на базе синхронных либо асинхронных электродвигателей:

1. При работе на упор синхронных или асинхронных электродвигателей момент на валу многократно превышает рабочий, что при аварийных ситуациях, как правило, приводит к выходу из строя механизма либо клапана, тем самым заставляет разработчика усиливать несущие конструкции крепления механизма. Предлагаемая конструкция привода в принципе лишена этого недостатка.

2. Регулировка скорости вращения синхронных и асинхронных электродвигателей значительно затруднена. В предлагаемом механизме изменение скорости вращения электродвигателя и, как следствие, скорости движения штока может производиться без дополнительных затрат программным путем в блоке управления механизмом. Значение скорости штока выбирается из ряда стандартных скоростей и по желанию заказчика может быть изменено.

3. Регулировка усилия запирания механизмов на базе синхронных и асинхронных электродвигателей производится при помощи механических устройств, что снижает надежность работы механизма и ограничивает диапазон регулирования усилия запирания. В предлагаемом механизме вообще отсутствует механическое устройство по контролю и регулировке усилия запирания. Все это решается за счет свойств двигателя путем подстройки внутри блока управления механизмом и программируемыми параметрами питания двигателя.

Механизмы имеют питание: ~230 В, 50 Гц; управление: "сухой контакт" (такое управление обеспечивают блоки, имеющие выходы в виде транзисторных ключей или контактов реле).

Затормаживание (заклинивание) двигателя от перегрузки при превышении номинального усилия перемещения не является критическим для его работоспособности.

Параметры управления двигателя таких механизмов каждого исполнения программно заданы таким образом, чтобы на клапане развивались соответствующие исполнению механизма усилие и скорость перемещения.

Токовое дожатие организованно по временному принципу и происходит при срабатыванию механизма на упор по датчику вращения . При остановке двигателя происходит переключение параметров механизма и он отрабатывает программно заданное время (2-3секунды), выраженное в количестве импульсов питания, создавая установленное усилие.

Токовое дожатие обеспечивает клапану номинальное усилие запирания и соответственно требуемую герметичность затвора. Особенно эффективно применение таких клапанов в закрытых схемах горячего водоснабжения. Благодаря им можно снизить тепловые нагрузки на теплообменник при отсутствии разбора горячей воды в системе водоснабжения.

Конструкция

Механизм представляет собой одноступенчатый цилиндрический редуктор со стальной зубчатой парой. На выходном валу колеса редуктора установлена винтовая передача, преобразующая вращательное движение колеса в поступательное движение выходного органа механизма. Шестерня редуктора установлена непосредственно на выходном валу двигателя. Питание двигателя осуществляется от платы модуля питания механизма. Переключение параметров питания двигателя при его останове (проскальзывании от нагрузки) осуществляется по датчику вращения.

Механизмы выпускаются с шаговыми двигателями и с усилием на штоке 3500Н. Максимальный условный ход механизмов составляет 30мм и имеет непрерывную настройку по положению в сторону уменьшения посредством регулировочных упорных гаек настройки хода, что позволяет использовать механизмы с арматурой любого нестандартного хода до 30мм. Скорость перемещения выходного органа механизма имеет четыре значения: 15; 20; 25 и 30мм/мин , которая настраивается программно и выбирается потребителем в при установке на арматуру Присоединение на арматуру – фланцевое диаметр фланца 35мм.

Возможно выполнение других присоединительных и установочных размеров или других типов присоединений по чертежам заказчика

Возможна поставка механизмов с дополнительными функциями, позволяющими отслеживать положение выходного органа механизма по ходу, а соответственно и положение затвора арматуры и производить изменение положения затвора через ПК и другими внешними системами через интерфейс связи RS485.

Технические характеристики

Механические  
Тип исполнительного механизма Прямоходный с постоянной скоростью
Усилие отключения, Н 3500
Скорость перестановки, мм/мин Переключаемая, 30; 25; 20; 15
Рабочий ход механизма,мм от 2 до 30 с непрерывной регулировкой
Степень защиты IP 54
Масса не более, кг 4,2
Габаритные, установочные и присоединительные размеры рис.
Условия эксплуатации: Температура окружающей среды от -30°С до +50°С
Относительная влажность воздуха до 95%
Срок службы 15 лет

 

Электрические  
Номинальное напряжение питания, В ~230В, 50 Гц (постоянно включено)
Управление механизмом "Сухой контакт" или открытый коллектор
Потребляемая мощность не более 30ВА
Рабочий режим S1, режим работы S4 повторно-кратковременный реверсивный с частыми пусками ПВ40 при максимальной нагрузке по ГОСТ 183. Частота включения не более 1200 в час.
Подключение механизма Клеммные зажимы 1,5мм2, кабельные вводы для кабеля с диаметром от 4 до 10 мм
Класс защиты от поражения электрическим током 1


Габаритные, установочные и присоединительные размеры:


Наличие в механизмах дополнительных функций приведено в таблице:

 

Исполнение механизма Наличие дополнительных функций
Интерфейс для внешней связи RS485 Датчик положения выходного органа (токовый выход 4-20 мА) Релейные выходы включателей по положению
Основное - - -
01 + + -
02 + + +


* Примечание <-> - функция отсутствует; <+> - функция присутствует

Интерфейс для внешней связи позволяем производить подключение исполнительного механизма к ПК и другим внешним системам для оперативного вмешательства в его управление с целью перестановки затвора арматуры. Управление механизмом производиться с помощью программного обеспечения «Программа управления МЭП». Данное ПО позволяет производить перенастройку параметров механизма и редактировать моменты включения релейных выходов включателей по положению (REL1;2 и 3).

Датчик положения выходного органа (токовый выход 4-20мА) позволяет с помощью подключения внешних приборов наглядно отображать информацию о нахождении затвора арматуры относительно закрытого состояния в процентном соотношении хода затвора арматуры.

Релейные выходы включателей по положению (REL1;2 и 3 или РВВП) позволяют управлять состоянием внешних устройств (включено или выключено) в зависимости от положения затвора арматуры, и производить изменение своего состояния до 2х раз за ход. Диапазон включенного состояния устанавливается с помощью ПО в процентном отношении от условного хода механизма.

Релейные выходы могут иметь три режима настройки:
1 – выключено
2 – включено на срабатывание по токовому выходу
3 – включено на срабатывание по токовому входу


При настройке реле на включение по токовому выходу – реле срабатывает по положению выходного органа механизма, заданному в процентном отношении ко всему ходу, исполняя роль выключателей сигнализации положения.

Электрические присоединительные механизмы:



Позиционные обозначения имеют следующее назначение:
1 – индикатор наличия напряжения питания ~230В на модуле привода «желтый»
2 – индикатор наличия перемещения выходного штока механизма на открытие «красный». При выполнении команды на открытие светится постоянно, при останове двигателя в конце хода механизма – мигает .
3 – индикатор наличия перемещения выходного штока механизма на закрытие «синий». При выполнении команды на закрытие светится постоянно, при останове двигателя в конце хода механизма – мигает .
4 – Кнопка «Калибр» – кнопка калибровки значения токового выхода 4-20 мА при настройке датчика положения при перестройке хода штока исполнительного механизма в соответствии с условным ходом арматуры.
5 – Кнопка «Откр.» – кнопка ручного включения перемещения штока механизма на открытие.
6 – Кнопка «Закр.» – кнопка ручного включения перемещения штока механизма на закрытие.
7а и 7б – переключатели «Скорость перемещения штока» – для выбора скорости перемещения штока.
7в и 7г – переключатель «Токовое дожатие» – для включения режимов токового дожатия при работе механизма на упор вверх и вниз по ходу.

Порядок установки механизма на арматуру:



Структурная схема условного обозначения механизма: