Схеми електричних виконавчих механізмівз електродвигуном, RuAut - Центр промислової
Виконавчі механізми з електродвигуном використовуються для пересування органів запірно-регулюючої трубопровідної арматури з дією поворотного типу. Така арматура часто зустрічається на заслінках, дискових затворах поворотного типу, кранах як шарових, так і коркових.
Головні вузли виконавчого механізму представлені електродвигуном, блоком сигналізації положення, ручним приводом та редуктором. Двигуни змінного струму, які використовуються в механізмах, можуть бути синхронними та асинхронними.
Завдяки комбінованим черв'ячно-зубчастим передач досягається збільшення крутного моменту і зниження частоти обертання.
Ручний привід дозволяє здійснювати ручне керування виконавчим механізмом.
Натискання на штурвал вздовж осі валу, коли двигун зупинено, спричинить зачеплення валу електродвигуна та ручного приводу. Таким чином, на вихідний вал передасться момент, що крутить. За класифікацією можна розділити виконавчі механізми на позиційні та пропорційні, багатооборотні та однооборотні. На рис. 1(а) зображено двопозиційний виконавчий механізм із двофазним конденсаторним електродвигуном.
Мал. 1. Схеми виконавчих механізмів із двофазними електродвигунами: а - схема двопозиційного виконавчого механізму; б - схема пропорційного виконавчого механізму
Схема містить перемикач SA, два кінцеві вимикачі SQ1 і SQ2, двигун Д, дві обмотки електродвигуна, конденсатор С. Перемиканням SA в те чи інше положення задається напрямок обертання ротора електродвигуна, оскільки до однієї з обмоток підключається конденсатор С. Замкнемо перемикач SA в такому положенні ,щоб утворився замкнутий ланцюг, що містить кінцевий вимикач SQ1. Електродвигун увімкнеться і почне переміщати вихідний орган виконавчого механізму, поки той не опиниться в крайньому положенні. Тоді кінцевий вимикач SQ1 перемикається, контакт SQ1 розімкнеться, і двигун зупиниться.
Якщо перемикач SA перевести в інше положення, то двигун включиться в реверсивному режимі. Двигун зупиниться лише після розмикання кінцевого вимикача SQ2. Такий режим роботи виконавчого механізму дозволить перемістити вихідний орган у протилежне крайнє становище.
Схема пропорційного виконавчого механізму дещо відрізняється (зображена на рис. 1(б)). Вона містить два перемикачі SA1 і SA2, два кінцеві вимикачі SQ1 і SQ2, двигун Д, дві обмотки електродвигуна, конденсатор і потенціометр R.
Тут за напрямок переміщення вихідного органу відповідають перемикачі SA1 та SA2. Щоб здійснити переміщення у прямому напрямку, потрібно замкнути перемикач SA1. Щоб здійснити переміщення у зворотному напрямку, необхідно замкнути перемикач SA2.
При необхідності можна зупинити механізм, розімкнувши перемикачі. Тоді вихідний орган перебуватиме між двома крайніми положеннями.
Як датчик положення використовується потенціометр R. Кінцеві вимикачі SQ1 і SQ2 призначені для захисту механізму від пошкоджень. Вони відключають двигун у відповідному крайньому положенні.
Мал. 2. Схема виконавчого механізму із трифазним електродвигуном
На рис. 2 зображено схему виконавчого механізму з трифазним електродвигуном. Одна з цілей використання такого механізму – це керування засувкою. На схемі зображені: контактори КМ1 та КМ2, кнопки SB1"відкрити" та SB2 "закрити", кінцеві вимикачі SQ1, SQ2, SQ3 та SQ4, лампочки сигналізації EL1, EL2 та EL3. На цій схемі всі кінцеві вимикачі знаходяться у середньому положенні засувки.
Робота схеми здійснюється наступним чином: контактор КМ1 включає механізм відкривання засувки після натискання кнопки SB1. Коли засувка виявиться в крайньому положенні "відкрито", спрацює кінцевий перемикач SQ1, відключивши контактор КМ1 та електродвигун своїм розімкненим контактом. Лампочка сигналізації EL1 увімкнеться, оскільки опиниться на замкнутому контакті кінцевого перемикача SQ1. Ця лампочка є індикатором положення засувки "відкрито".
Щоб закрити засувку, потрібно натиснути кнопку SB2. Тоді спрацює контактор КМ2, а механізм увімкнеться на закривання засувки. При досягненні останнього положення засувки "закрито" спрацює кінцевий перемикач SQ2. Він зупинить електродвигун та відключить контактор КМ2. Аналогічно першому випадку, увімкнеться лампочка EL2, яка є індикатором положення засувки "закрито".
У цій схемі використовується також муфта граничного моменту, що крутить. Вона працює в парі з кінцевими перемикачами SQ3 та SQ4 і призначена для відключення електродвигуна при перевищенні моменту на валу. Це може статися, наприклад, якщо засувку заклинить у процесі переміщення.
Якщо засувка буде відкриватися, то спрацює вимикач SQ3 і відключить контактор КМ1. Якщо засувка буде закриватися, спрацює вимикач SQ4, відключивши контактор КМ2. Лампочка EL3 є індикатором ситуації "аварія" і увімкнеться в будь-якому з цих двох випадків.
Щоб зупинити електродвигун у проміжному положенні засувки, необхідно натиснути кнопку SB3.