Электрические исполнительные механизмы

Назначение.

Механизмы исполнительные электрические однооборотные постоянной скорости МЭО и МЭОФ предназначены для перемещения регулирующих органов в системах автоматического регулирования технологическими процессами в соответствии с командными сигналами автоматических регулирующих и управляющих устройств.

Принцип работы механизмов заключается в преобразовании электрического сигнала поступающего от регулирующего или управляющего устройства во вращательное перемещение выходного вала.

Сочленение с арматурой:

• — механизмы МЭО устанавливаются на специальных площадках вблизи арматуры и связываются с ней посредством тяг и рычагов;
• — механизмы МЭОФ устанавливаются непосредственно на арматуру и соединяются с ней с помощью монтажных частей.

Основные функции:

• — автоматическое или дистанционное перемещение рабочего органа;
• — автоматический и дистанционный останов рабочего органа арматуры в любом промежуточном положении;
• — позиционирование рабочего органа трубопроводной арматуры в любом положении;
• — ручное перемещение рабочего органа арматуры;
• — формирование информационного сигнала о конечных и промежуточных положениях рабочего органа арматуры и динамике его перемещения.

Основные параметры.

Основными параметрами, определяющими типоразмер механизма, являются:

• — номинальный крутящий момент на выходном валу в N. m (ньютон на метр);
• — номинальное значение полного хода выходного органа в оборотах;
• — номинальное значение времени полного хода выходного вала в секундах.

Значения основных параметров механизмов приводятся в каталоге для каждой группы и типоразмера механизма.

Необходимый крутящий момент обеспечивается подбором мощности электродвигателя механизма, передаточного отношения редуктора и его коэффициента полезного действия. Величина крутящего момента определяет габаритные размеры и массу механизма.

Механизмы обеспечиваю фиксацию положения выходного вала при отсутствии напряжения питания.

Пусковой крутящий момент механизмов при номинальном напряжении питания превышает номинальных крутящий момент не менее чем в 1,7 раза.

Люфт выходного вала механизмов это разность положений выходного органа исполнительного механизма при приложении к нему момента (силы) в прямом и обратном направлениях, работающего с установившейся скоростью, с момента включения до полной остановки. Люфт выходного вала механизмов при нагрузке (25 — 27) % значения номинальной нагрузки для механизмов с номинальным моментом до 100 N. M и (5 — 6) % для остальных механизмов не превышает:

• — 10 — для механизмов с номинальным моментом на выходном валу до 40 N. M;
• — 0,750 — для механизмов с номинальным моментом на выходном валу более 40 N. M.

Степень защиты оболочки механизмов не ниже IP 54 по ГОСТ 14 254.

Динамические характеристики механизмов.

Выбег выходного вала — это перемещение выходного органа разность перемещения выходного органа механизма, работающего с установившейся скоростью, с момента включения до полной остановки.

Выбег выходного вала:

• — 1% полного хода выходного вала — для механизмов с временем полного хода не более 15 сек;
• — 0,5% полного хода выходного вала — для механизмов с временем полного хода не более 20 сек и более;
• — 0,25% полного хода выходного вала — для механизмов с временем полного хода не более 50 сек и более.

Электрическое питание механизмов:

• — однофазный ток напряжением 220 В частотой 50 Гц; 220, 230, 240 В частотой 60 Гц;
• — трехфазный ток напряжением 220/380 В частотой 50 Гц; 220/380, 230/400, 240/415 В частотой 60 Гц.

Электрическое питание блоков сигнализации положения:

Электрическое питание блока БСПТ:

• — источник постоянного тока напряжением 24 В и током не менее 0,1 А с отклонениями по напряжению плюс 4 и минус 6 В;
• — однофазная сеть переменного тока номинальным напряжением 220 или 230, или 240 В частотой 50 Гц, или 220 В частотой 60 Гц с использованием выносного блока питания БП-20 (БП-10 — в ранее выпускавшихся механизмах), поставляемого в составе механизма;
• — однофазная сеть переменного тока номинальным напряжением 220 или 230, или 240 В частой 50 Гц, или 220 В частотой 60 Гц с использованием внутреннего источника питания БП-20 в механизмах МЭО-92Кб.

Электрическое питание блока БСПР:

• — сеть переменного тока напряжением до 12 В частотой 50 или 60 Гц;
• — сеть постоянного тока напряжением до 12 В.

Электрическое питание блока БСПИ:

• — сеть переменного тока напряжением 24 В и током не менее 0,1 А с отклонениями по напряжению плюс 4 минус 6 В;
• — однофазная сеть переменного тока напряжением 220 или 230, или 240 В частотой 50 Гц, или 220 В частотой 60 Гц с использованием внешнего блока питания БП-24, не входящего в состав поставки механизма.

Устройство.

Механизмы состоят из следующих основных узлов: электродвигатель, редуктор, блок сигнализации положения, привод ручной. рычаг — в механизмах МЭО, фланец — в механизмах МЭОФ.

Двигатель.

В механизмах используют электродвигатели:

• — синхронные низкооборотные с частотой вращения 150 об/мин;
• — для механизмов с крутящим моментом до 250 N. m.;
• — асинхронные двигатели — для механизмов с крутящим моментом от 250 N. m. до 4000 N. m.

Двигатели обеспечивают повторно-кратковременный режим работы механизмов с частыми пусками Управление работой механизмов контактное и бесконтактное при помощи пускателей бесконтактных реверсивных ПБР или усилителей тиристорных трехпозиционных. В системах автоматического регултрования в основном используется бесконтактный способ управления как более надежный.

Редуктор.

Редуктор является основным узлом, к которому присоединяются все остальные узлы.

Понижение частоты вращения и увеличение крутящего момента, создаваемых двигателем, осуществляется посредством многоступенчатых цилиндрических или комбинированных червячно-зубчатых передач. валы вращаются на шарикоподшипниках.

Блок сигнализации положения выходного вала.

Предназначен для преобразования положения выходного вала механизма в пропорциональный электрических сигнал, либо изменения активного или реактивного сопротивления в зависимости от типа датчиков. А также для сигнализации и (или) блокирования в крайних или промежуточных положениях выходного вала.

Механизмы оснащают одним из видов блока сигнализации положения выходного вала с датчиком обратной связи (блок датчика): реостатным БСПР, индуктивным БСПИ, токовым БСПТ с унифицированным токовым сигналом. В условном обозначении механизма ставят соответственно следующие буквы — «Р», «И», «У».

1. Реостатный блок сигнализации положения выходного вала механизмов БСПР.

Механизм с блоком БСПР используется в случае достаточно жестких условий эксплуатации механизма — при наличии вибрации, тряски, влажности, отрицательной или высокой положительной температуры, а также в системах управления с небольшой интенсивностью включения.

Рекомендации по эксплуатации механизмов с блоком БСПР:

• — допускаемое расстояние между механизмом и шкафом управления — не более 100 м;
• — соединительные цепи реостатного датчика для подавления помех должны быть отделены экраном от остальных цепей.

Для визуального указания положения реостатного датчика применяется дистанционный указатель положения ДУП — М. Для преобразования значения положения реостатного датчика в унифицированный сигнал можно использовать нормирующий преобразователь НП — Р10, блок усилителя БУ — 30 М или другой нормирующий преобразователь.

Для подачи сигнала реостатного датчика в систему управления он может быть подключен на вход контроллера без использования дополнительных преобразователей.

2. Индуктивный блок сигнализации положения выходного вала механизма БСПИ.

Механизм с блоком БСПИ рекомендуется применять в зонах с повышенными значениями климатических факторов. Применяется в системах управления с режимом работы до 360 включений в час.

Рекомендации по эксплуатации механизмов с блоком БСПИ:

• — допускаемое расстояние между механизмом и шкафом управления — не более 100 м;
• — соединительные цепи индуктивного датчика для подавления помех необходимо экранировать от других цепей, устанавливать специальные фильтры на входах системы управления.

Для визуального указания положения индуктивного датчика применяется дистанционный указатель положения ДУП — М. Для преобразования значения положения индуктивного датчика в унифицированный сигнал можно использовать нормирующий преобразователь НП — П10, блок усилителя БУ — 30 М.

3. Токовый блок сигнализации положения выходного вала механизмов БСПТ.

Механизм с блоком БСПТ применяется в основном во всех системах управления и регулирования АСУ ТП. (Режим работы механизма до 360 включений в час — для МЭО ЗЭиМ).

Допускаемое расстояние между механизмом и шкафом управления до 1000 м. Расстояние определяется величиной нагрузки: не более 2,5 кОм для сигнала 0 — 5 мА; 1 кОм — для сигнала 4 — 20 мА. В блоке имеется микропереключатель вида выходного сигнала (0 — 5 мА или 4 — 20 мА).

Особенности системы управления и условия ее эксплуатации должны учитываться при выборе типа блока сигнализации положения выходного вала механизма (реостатный БСПР, индуктивный БСПИ, токовый БСПТ).

В состав каждого блока сигнализации положений входят два основных узла: блок микропереключателей и блок датчиков. Микропереключатели предназначены для ограничения и сигнализации положения выходного вала, расположены компактно и образуют собственно блок концевых выключателей БКВ.

Блок микропереключателей содержит основание, корпус с 4 микровыключателями (2 выключателя для ограничения перемещения выходного вала и 2 выключателя для блокирования и сигнализации промежуточных положений выходного вала) и вертикальный вал с кулачками. На вертикальном валу расположены четыре кулачка для воздействия на микропереключатели и один кулачок с двумя профилями по Архимедовой спирали с углами подъема 900 и 2250 (соответственно поворот вала блока — 0,25r (об.) и 0,63r (об.)), который используется для индуктивного и токового блоков сигнализации положения. В реостатном блоке сигнализации вместо профильного кулачка ставится бегунок.

При повороте вала кулачки микропереключателей, в зависимости от положения вала, нажимают на толкатель микропереключателя и вызывают его срабатывание.

В качестве местного указателя положения выходного вала механизмов МЭОФ используются блоки сигнализации положения со шкалой и стрелкой.