Электрические исполнительные механизмы

Электрические исполнительные механизмы (ЭИМ) представляют собой электроприводы и являются наиболее распространенным классом ИМ в системах автоматизации большинства объектов техники (около 95 % от объема всех ИМ). Этому способствуют многочисленные достоинства, связанные с простотой и качеством преобразования электрической энергии питающей сети в механическую энергию перемещения рабочих (регулирующих) органов.

По принципу управления различают: ЭИМ постоянной и ЭИМ переменной скорости.

К первым относят ЭИМ с ручным релейно-контакторным управлением, как правило, асинхронными электродвигателями (такой тип ИМ характерен, например, для механизмов перемещения рабочих органов подъемно-транспортных механизмов), а также электрические ИМ с бесконтактным релейно-импульсным управлением маломощными асинхронными и синхронными электродвигателями (такой тип ИМ характерен для механизмов перемещения регулирующих органов ЗРА).

Ко вторым относят ЭИМ в системах непрерывного или дискретного управления рабочими органами самого широкого класса технических (технологических) объектов на основе автоматизированных электроприводов (АЭП) постоянного и переменного тока (насосы и газо-дутьевые машины котельных агрегатов, роботы-манипуляторы, металлообрабатывающие станки и др.).

ЭИМ постоянной скорости для управления ЗРА подразделяются на три группы:

– исполнительные механизмы электрические однооборотные (МЭО);

– исполнительные механизмы электрические многооборотные (МЭМ);

– исполнительные механизмы электрические прямоходные (МЭП).

Исполнительные механизмы ЗРА обеспечивают:

– автоматическое, дистанционное или ручное управление рабочим органом запорной арматуры;

– автоматический или дистанционный останов рабочего органа в любом промежуточном положении;

– позиционирование рабочего органа в любом промежуточном положении;

– формирование сигнала обратной связи о конечных и промежуточных положениях рабочего органа.

Упрощенная схема компоновки ЭИМ приведена на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Электрический исполнительный

механизм однооборотный: 1 – электродвигатель, 2 – указатель углового положения, 3 – выходной элемент (поворотный рычаг), 4 – ручной привод

Основными параметрами, определяющими типоразмер ИМ ЗРА, являются:

– номинальный крутящий момент на выходном валу в ньютонометрах (нм) или номинальное перестановочное усилие (н);

– номинальное значение полного хода выходного элемента в оборотах или миллиметрах;

– номинальное значение времени полного хода выходного вала в секундах.

ЭИМ оснащаются одним из видов блока сигнализации положения выходного вала (БСПИ):

«И» – индуктивный БСПИ; выходной сигнал представлен в виде изменения взаимоиндуктивности в диапазоне 0-10 мГн;

«Р» – реостатный БСПР; выходной сигнал представлен в виде изменения активного сопротивления в диапазоне 0-120 Ом;

«У» – токовый БСПТ; выходной сигнал представлен в виде унифицированного токового сигнала в диапазонах 0-5, 0-20, 4-20 мА;

«М» – блок концевых выключателей без датчика положения выходного вала (при ручном управлении).

ЭИМ могут комплектоваться силовыми реверсивными преобразователями энергии (СПЭ) и реверсивной коммутационной аппаратурой типов:

ПБР, БУЭР, ФЦ и др. – при бесконтактном управлении;

ПМЛ – при контактном управлении.

Выбор типа управляющего устройства зависит от типа механизма, напряжения питания, условий эксплуатации и др.

Рекомендуемые типы управляющих (усилительных) устройств:

– для механизмов, имеющих трехфазное напряжение питания (220/380 В) – пускатели ПБР-3, ПБР-3А, ПБР 3А АЭС, усилители– 0610, ФЦ –0620, ФЦ – 0650 АЭС;

– для механизмов, имеющих однофазное напряжение питания (220 В) – пускатели ПБР – 2М (ПБР – 2М2.1), ПБР – 2М1 (ПБР – 2М2.2), ПБР2М АЭС.

В таблице 1.2 приведены основные технические характеристики ЭИМ ЗРА фирмы ОАО «МЗТА».

Технические характеристики ЭИМ ЗРА фирмы ОАО «МЗТА» Таблица 1.2.

Показатели	Типы электрических исполнительных механизмов
однооборотный МЭО	однооборотный фланцевый МЭОФ	многооборотный МЭМ	прямоходный МЭП
Номинальный крутящий момент (усилие для МЭП) на выходном валу	6.3, 10, 12.5, 16, 25, 32, 40, 100, 250, 630, 1600, 4000, 10000 н˖м	1.6, 3.2, 4.0, 6.3, 12.5,16, 25, 32, 40, 100, 250, 320, 630, 1000, 1600, 2500, 4000, 10000 н˖м	6.3, 16, 63, 100, 160 Н.м	200, 800, 1250, 2500, 6300, 16000, 20000, 25000 н
Номинальное время полного хода выходного вала	10, 12.5, 25, 30, 63, 160 сек.	10, 25, 63, 160 сек.	7.5, 15, 45, 63, 90, 160, 250, 400, 500 сек.	12.5, 25, 30, 40, 50, 60, 63, 100, 125, 200, 240, 340 сек.
Номинальный полный ход выходного вала	0,25, 0,63 об.	0,25, 0,63 об.	6, 10, 25, 36, 63, 200 об.	20, 25, 30, 40, 50, 60, 100, 120, 170 мм

ЭИМ переменной скорости – это автоматизированные электроприводы (АЭП), которыев зависимости от параметров регулируемых электродвигателей (типоисполнение, размещение, продолжительность включения, перегрузочная способность по току или электромагнитному моменту, степень защиты и др.) подразделяют на общепромышленные, крановые и краново-металлургические, станочные и т.п. Кроме того, различают регулируемые АЭП постоянного и переменного тока, АЭП с электромашинным, тиристорным, транзисторным, симисторным, частотным преобразователем, АЭП с микропроцессорным управлением или без такового и др.

ЭИМ переменной скорости обеспечивают:

– автоматическое, дистанционное или ручное управление какой-либо выходной координатой объекта: моментом, скоростью, положением рабочего органа рабочей машины или какой-либо технологической координатой, на которую воздействует рабочий орган (расход, давление, температура, уровень и т.п.);

– стабилизацию, программное, следящее или экстремальное управление выходной координатой;

– формирование сигналов обратных связей по выходной и промежуточным координатам объекта управления.

Основными параметрами, определяющими типоразмер ИМ переменной скорости, являются:

– номинальная мощность электропривода в ваттах (Вт), киловаттах (кВт) или мегаваттах (МВт);

– номинальная скорость электродвигателя и выходного элемента электропривода (рад/с или об/мин);

– номинальное напряжение (В, кВ) и частота питающей сети (Гц);

– номинальные токи обмоток двигателя и др.

Структура условного обозначения и основные параметры исполнительных механизмов приведены в [1-5].

Как будет видно из дальнейшего материала учебного пособия, понятия «Электрический исполнительный механизм» и «Автоматизированный электропривод», если абстрагироваться от структурно-параметрических признаков системы управления ими, во многом схожи с понятиями «Электромеханические системы», «Системы управления исполнительными механизмами», «Системы управления электроприводами».

Дата добавления: 2014-11-29