Электроприводы

Электроприводы нашли широкое применение благодаря ряду существенных преимуществ перед другими видами приводов: электроприводы используют электроэнергию только в период работы, могут включаться на месте или дистанционно, что облегчает автоматическое управление процессами, при управлении электроприводами запаздывание во времени от подачи до исполнения команды незначительно. Относительная экономичность использования электроприводов возрастает при увеличении расстояния, с которого осуществляется управление. Кинетическую энергию вращающихся частей можно использовать для срыва с уплотнения затвора задвижек при открывании. Монтаж и обслуживание электроприводов не требуют высокой квалификации персонала.

Электроприводы широко используются для запорной и позиционно-регулирующей арматуры. Запорная арматура должна управляться таким образом, чтобы в требуемый момент времени запорный орган был закрыт или открыт в течение заданного интервала времени. При закрытом положении запорного органа затвор должен быть прижат к седлу с заранее установленным усилием. В регулирующей арматуре установка затвора должна осуществляться в любом промежуточном положении (от положения «открыто» до положения «закрыто»).

Промежуточное положение затвора фиксируется путевыми выключателями, останавливающими привод при достижении затвором требуемого положения. Закрывание запорной арматуры и открывание ее с посадкой затвора на «верхнее уплотнение» путем ограничения усилия вдоль шпинделя или штока достигается применением муфт ограничения крутящего момента. Таким образом, электропривод должен создавать возможность закрывать и открывать арматуру с требуемой скоростью, останавливать затвор в заданном положении или при достижении заданного осевого усилия. В соответствии с этими требованиями электроприводы унифицированного ряда позволяют осуществлять следующее:

Ø открывание и закрывание прохода арматуры с пульта управления и остановку затвора для регулирующей арматуры в любом промежуточном положении;

Ø автоматическое отключение электродвигателя муфтой ограничения крутящего момента при достижении затвором крайних положений («открыто», «закрыто») и при аварийном заедании подвижных частей в процессе движения на открытие или закрытие;

Ø сигнализацию на пульте управления крайних положений затвора лампами «Н3», «Н1» и срабатывание муфты ограничения крутящего момента - лампой «Н2»;

Ø автоматическое отключение электродвигателя путевыми выключателями «S2» и «S3» при достижении затвором арматуры крайних положений;

Ø указания крайних положений затвора на циферблате местного указателя;

Ø указание степени открытия прохода арматуры на пульте управления;

Ø автоматическое переключение электропривода из положения ручного управления на электрическое;

Ø электрическую блокировку электроприводов с работой других механизмов и агрегатов.

Электроприводы, предназначенные для управления регулирующей арматурой, снабжены специальным потенциометрическим датчиком, сигнализирующим на пульт управления о степени открытия арматуры.

Конструктивно электропривод состоит из редуктора и электродвигателя. Он снабжен маховиком для управления арматурой вручную, а также коробкой концевых и путевых выключателей. При полном открытии арматуры электродвигатель отключается концевым выключателем. При полном закрытии отключения электродвигателя производятся: у электроприводов, управляющих регулирующей арматурой, - концевым выключателем; у электроприводов, управляющих запорной арматурой, - с помощью токового реле, настраиваемого на срабатывание при определенной силе тока, соответствующей заданному крутящему моменту на шпинделе арматуры.

В конструкции электроприводов предусмотрена блокировка ручного управления: при переходе на ручное управление цепь электродвигателя размыкается.

Электрической схемой предусматривается сигнализация при крайних (для запорной и регулирующей арматуры) и промежуточных (для регулирующей арматуры) положениях затвора, иглы или шибера. Предусматривается также сигнализация включения ручного управления. Встроенные электроприводы – электроприводы установленные на самой арматуре.

Встроенные электроприводы применяют для арматуры, в которой температура протекающей среды не превосходит допустимую температуру для электродвигателя встроенного типа. Встроенные электроприводы поставляют комплектно с арматурой, которая выбирается по параметрам среды и условному проходу.

Колонковые электроприводы устанавливают в случае, когда не может быть установлена арматура с встроенным электроприводом или когда для арматуры с ручным приводом требуется дистанционное или автоматическое управление (в основном для запорной арматуры, имеющей приводную головку). Колонковый электропривод в зависимости от принятой схемы состоит из колонки с размещенной на ней электродвигателем с редуктором, шарнирных узлов, коробок перемены направления, соединительных штанг и, при необходимости, компенсаторов (рис.7).

Для снижения частоты вращения при передаче движения от электродвигателя к выходному валу и увеличения крутящего момента наиболее часто используется червячный редуктор, но применяются и конструкции с зубчатыми передачами, в том числе и планетарными. Червячные редукторы имеют компактную конструкцию, сравнительно малое число деталей, большое передаточное число и просты в изготовлении.

К зубчатым передачам относятся цилиндрические, конические и планетарные редуктора.В цилиндрических редукторах передача происходит через цилиндрические зубчатые колеса, в конических редукторах через конические колеса. Недостатком этих редукторов являются большие габаритные размеры и малое передаточное отношение.

Планетарные редукторы – это редуктор основной деталью которого является планетарная шестерня с внутренним венцом зубьев по которой обкатываются шестерни-саттелиты находящиеся в обойме, конец которой является выходным валом редуктора. Планетарные редуктора имеют преимущества; компактные, большое передаточное отношение. Для регулирующей арматуры установка затвора может быть в любом промежуточном положении от положения открыто до положения закрыто.

Электроприводы выпускаются с наибольшими крутящими моментами от 5 до 10000 Н×м в нормальном и взрывозащищенном исполнениях при различной категории взрывозащиты. В зависимости от крутящего момента электропривода и типа присоединения к арматуре различают электроприводы типа М, А, Б, В, Г и Д. Все электроприводы кроме электроприводов типа М, имеют по две модификации редукторов, обеспечивающие различные частоты вращения выходного вала. Электроприводы типов Б, В, Г с частотами вращения 40-50 об/мин, типа А с частотой вращения 24 об/мин применяются для управления задвижками. Электроприводы типов Б, В, Г с частотами вращения 20-25 об/мин и типа А с частотой вращения 12 об/мин применяются для управления вентилями.