Вопрос № 20. Объяснить назначение исполнительных механизмов в системе САР

Исполнительные механизмы – технические средства автоматики, предназначенные для оказания воздействия на объект в соответствии с командной информацией выработанной регулятором. Т.к. в большинстве случаев воздействие на объект предполагает изменение потока вещества, то в назначение ИМ – преобразование сигнала регулятора в перемещение штока запорной арматуры.

Исполнительные механизмы подразделяют на:

· Пневматические,

· Гидравлические,

· Электрические (электродвигательные и соленоидные).

Пневматические разделяются на мембранные и поршневые.

В мембранных исполнительных механизмах давление управляющего воздуха воздействует на мембрану 1, зажатую по периметру между крышками 2 и 3, и создает усилие, которое уравнивается размещенной в кронштейне 4 привода пружиной 5. Таким образом, ход штока 6 привода пропорционален величине управляющего давления. Жесткость и предварительное сжатие пружины определяет диапазон усилий привода и номинальный ход.

Если при отсутствии управляющего пневматического сигнала пружина выдвигает шток привода в крайнее нижнее положение, такой привод называется нормально-закрытым (НЗ).

Если при отсутствии управляющего пневматического сигнала пружина втягивает шток привода в крайнее верхнее положение, такой привод называется нормально-открытым (НО).

Достоинства:

· Простота конструкции и надежность.

· Возможность использования во взрывоопасных средах

· Недостатки:

· Большие габариты

· Необходимость в сжатом воздухе.

Динамическая характеристика представляет собой апериодическое звено первого порядка с постоянной времени от долей до нескольких секунд.

Поршневые ИМ. Сжатый воздух (или жидкость – масло) от регулятора (μ) поступает с постоянным расходом в цилиндр и перемещает поршень со штоком.

Поршневые гидравлические ИМ позволяют развивать большие усилия (т.к. давление может быть больше) при меньших габаритах. Динамическая характеристика близка к интегрирующему звену.

Электрические ИМ. Делятся на соленоидные, которые применяются совместно с Пз– регуляторами, и электродвигательные, которые работают в комплекте с непрерывными регуляторами. Динамическая характеристика соленоидных ИМ – усилительное звено с большим коэффициентом передачи, а динамическая характеристика электродвигательных – интегрирующее звено.