Пусковые усилители, исполнительные механизмы, регулирующие органы и пневморегуляторы «СТАРТ»

Исполнительное устройство - устройство системы автоматического управления или регулирования, воздействующее на процесс в соответствии с получаемой командной информацией. Состоит из двух функциональных блоков: исполнительного механизма и регулирующего органа и может оснащаться дополнительными блоками.

Нормально открытое исполнительное устройство - исполнительное устройство, в котором при прекращении подвода энергии, создающей перестановочное усилие, проход открывается.

Нормально закрытое исполнительное устройство - исполнительное устройство, в котором при прекращении подвода энергии, создающей перестановочное усилие, проход закрывается.

Исполнительный механизм - механизм, являющийся функциональным блоком, предназначенным для управления исполнительным органом в соответствии с командной информацией. В системах автоматического регулирования сред исполнительный механизм предназначен для перемещения затвора регулирующего органа.

Регулирующий орган - исполнительный орган, воздействующий на процесс путем снижения пропускной способности.

Регулирующий орган - это элемент, который непосредственно воздействует на расход потока, изменяя пропускную способность за счет изменения проходного сечения. Регулирующими органами могут являться регулирующие клапаны различных видов (трехходовые, антишумовые и антикавитационные, клапаны с высокой скоростью позиционирования, угловые, клапаны для высоких перепадов давления газа и охлажденных сред, клапаны высокого давления, футерованные, коаксиальные, клеточные, сегментные, шланговые, предохранительные, шаровые краны, электромагнитные, регулирующе- отсечные), а также регулирующие заслонки (задвижки, поворотные затворы).

Различают клапаны прямого и обратного действия (т.е. нормально открытые и нормально закрытые). У клапана прямого действия (нормально открытого) затвор при движении вниз уменьшает проходное сечение, а у клапана обратного действия — увеличивает. Регулирующие клапаны различаются по размерам, конструкции и материалам, применяемым для их изготовления. На рис. 3.26 приведена схема простейшего клапана.

Поток протекающего вещества проходит через отверстие 3 в перегородке 2. Над отверстием расположен затвор 4, прикрепленный к штоку 5, выведенному из корпуса клапана наружу через сальниковое уплотнение 6. Изменение положения затвора относительно седла осуществляется с помощью штока 5 при ручном регулировании — вручную, при автоматическом — от привода.

Виду используемой энергии, создающей перестановочное усилие, исполнительные механизмы подразделяются на пневматические, гидравлические и электрические.

Мембранные исполнительные механизмы по конструктивному исполнению подразделяются на мембранное- пружинные и без пружинные. Мембранное-пружинные исполнительные механизмы в зависимости от назначения делятся на мембранно-пружинные для регулирующих устройств Мембранные исполнительные механизмы; мембранное - пружинные для запорных (отсечных) и запорно -регулирующих устройств мембранных исполнительных механизмов.

В зависимости от направления движения выходного элемента мембранных исполнительных механизмов и мембранных исполнительных механизмов пружинных могут быть:

• а) прямого действия (ППХ), в которых при повышении давления воздуха в рабочей полости механизма место сочленения выходного элемента со штоком РО отдаляется от плоскости заделки мембраны;
• б) обратного действия (ОПХ), в которых при этом оно приближается.

Группу исполнительных устройств в системах управления образуют пусковые устройства и исполнительные механизмы. Пусковые устройства обеспечивают необходимое усиление мощности управляющих сигналов, поступающих от регулирующего блока при автоматического регулировании или при ручном управлении от оператора. При использовании электрических исполнительных механизмов постоянной скорости управляющие сигналы носят характер импульсов с изменяющейся скважностью и одинаковой амплитудой. Это позволяет использовать для их усиления простые пусковые устройства, рассчитанные на дискретный сигнал управления.

Управление пусковым устройством от релейно-импульсных регулирующих блоков

 Пусковые устройства могут быть контактные и бесконтактные. Каждый тип пускового устройства рассчитан на работу в комплекте с определенным типом исполнительного механизма. Входные цепи пусковых устройств позволяют использовать обычно два вида управляющих сигналов: 1. активный сигнал управления в виде постоянного или пульсирующего тока напряжением 24 В 2. пассивный сигнал управления в виде замыкания соответствующих входных зажимов с помощью бесконтактных или контактных ключей. Активный сигнал используется обычно при управлении пусковым устройством ПУ от релейно-импульсных регулирующих блоков. Пассивный сигнал применяется в основном при ручном дистанционном управлении с помощью соответствующих кнопок или ключей. Энергия, необходимая для срабатывания пускового устройства, в этом случае поступает от источника, содержащегося в самом пусковом устройстве. Контактные пусковые устройства типа ПМРТ (МКР) допускают подключение обмоток электромагнитов к сети переменного тока 220 В, 50 Гц. Для каждого из рассмотренных способов управления используется трехпроводная линия связи. Один из проводов является общим: в случае активного управляющего сигнала этот провод подключается обычно к зажиму 8 пускового устройства, в случае пассивного — к зажиму 10. Для подачи управляющего сигнала в направлении «Меньше» используются зажимы 7 и общий (8 или 10), в направлении «Больше» — зажимы 9 и общий. Исполнительные механизмы релейно-импульсных регуляторов должны обеспечивать перемещение регулирующего органа с постоянной скоростью в течение действия управляющих импульсов, поступающих от регулирующего блока или от оператора. В состав электрических исполнительных механизмов входят следующие элементы: асинхронный электродвигатель, редуктор, концевые и путевые выключатели, датчики положения, тормозное устройство, ручной привод. Электродвигатель с редуктором служит для преобразования электрической энергии в механическую, достаточную для преодоления сопротивления среды со стороны регулирующего органа. Концевые выключатели используются для отключения пускового устройства при достижении регулирующим органом крайних положений, т.е. выполняют защитные функции, а путевые — для ограничения диапазона перемещения регулирующего органа в автоматическом режиме. Датчики положения формируют сигнал, пропорциональный углу поворота выходного вала исполнительного механизма. Этот сигнал подается к индикатору положения на пульте оператора, а также может использоваться в системе управления в качестве сигнала обратной связи по положению регулирующего органа и др. Тормозные устройства устанавливаются в исполнительных механизмах для уменьшения выбега выходного вала в процессе останова электродвигателя (после прекращения действия управляющих импульсов). Ручной привод предусматривается в исполнительном механизме для обеспечения возможности перемещения регулирующего органа при выходе из строя пускового устройства. Параметры сигналов связи регулирующих блоков, пусковых устройств и исполнительных механизмов стандартизованы. Поэтому один и тот же тип исполнительных устройств может использоваться с различными системами регулирующих блоков.