Электрические ИМ

Достоинства:

- возможность удаления ИМ от регулирующего устройства на неограниченные расстояния;

- создание больших перестановочных усилий (до 25 тонн) [перестановочные усилия – усилия, которые преодолевает ИМ при управлении РО];

- относительно высокий класс точности (±1).

Недостатки:

- трудность создания конструкции во взрыво-пожаробезопасном исполнении;

- сложность конструкции, наладки, обслуживания;

- большая масса и стоимость.

Различают электромагнитные и электродвигательные ИМ.

Электромагнитные ИМ.

Данные устройства не входят в состав ГСП (нет нормирующих преобразователей, нет расчетных методик). Носят также название соленоидных. Наибольшее распространение среди них получили электромагнитные приводы серии ЭВ.

Это прямоходные механизмы позиционного действия. Имеют простые конструкции и схемы управления. Неотъемлемой частью электромагнитных ИМ является электромагнит, сердечник которого играет роль затвора, т.е. роль подвижного РО.

Рассмотрим электромагнитный ИМ с односедельным РО.

1 – индукционная катушка;

2 – затвор;

3 – седло;

4 – регулирующий орган.

Среди них различают непосредственного действия и с усилием. РО сильно влияет на работу ИМ, т.к. является источником двух сил нагрузки: гидростатической (из-за перепада давления на затворе) и гидродинамической (обусловленной силой вязкого трения в пограничном слое затвора). Это вызывает вибрацию, сотрясения, нелинейность расходных и ходовых характеристик устройств. Для устранения этих недостатков и используются ИМ с усилением, роль которых играют мембраны, поршни, спицы, отводные каналы и т.п.

Применение электромагнитных ИМ ограничивается позиционным характером действия и массой РО, ибо для создания необходимого усилия при перемещении тяжелого РО приходится значительно увеличивать силу тока катушек соленоида (устройства становятся громоздкими и невыгодными).

Электродвигательные ИМ.

Основными элементами данных устройств являются:

- двигатель;

- путевой выключатель (конечные выключатели, датчики ОС);

- редуктор (понижает число оборотов двигателя и увеличивает крутящий момент на его валу).

Электродвигательные ИМ могут также снабжаться:

- указателем положения выходного органа;

- дистанционной сигнализацией положения РО;

- автоматическим пуском и дистанционным управлением;

- ручным приводом;

- тормозом и др.

Различают устройства с постоянной и переменной скоростью вращения выходного органа, а также однооборотные и многооборотные.

В настоящее время наиболее распространены среди них ИМ серии МЭ:

МЭО – однооборотные;

МЭМ – многооборотные;

МЭП – прямоходные;

МЭОК – управление с помощью контактных устройств;

МЭОБ – управление с помощью бесконтактных устройств.

МЭК (МЭК-Б) – с переменной скоростью вращения, управление с

помощью контактных (бесконтактных) устройств;

А). ИМ с постоянной скоростью вращения

В таких механизмах скорость перемещения не зависит от величины сигнала управления, а направление перемещения определяется знаком входного сигнала. Функциональная схема такого ИМ выглядит следующим образом:

х_р- командный сигнал информации;

l, ω - линейное и угловое перемещения (ω_д = const).

Позиционер – регулятор положения выходного звена ИМ.

Б). ИМ с переменной скоростью вращения

Рассмотрим принципиальную схему такого устройства. В данном механизме используется обратная связь по частоте вращения асинхронного двигателя. Величина и фаза переменного входного напряжения U_вх является управляющим сигналом и определяет значение тока в выходных цепях ФЧУВ, а следовательно и сопротивление рабочих обмоток магнитных усилителей МУ. При одной фазе МУ1 открывается, а МУ2 запирается, а при изменении фазы напряжения на 180° - наоборот. При этом двухфазный асинхронный двигатель реверсируется. Если U_вх = 0 оба МУ ненасыщенны и их сопротивление велико по сравнению с сопротивлением обмоток электродвигателя. На конденсаторе ток равен нулю и двигатель неподвижен.