Реверсивные электрические исполнительные механизмы переменного тока

Реверсивные электрические исполнительные механизмы переменного тока

При автоматизации технологических процессов промышленных предприятий, например объектов строительной индустрии, имеющих неограниченный доступ к сетям переменного тока, применяют исполнительные механизмы, выполненные на базе однофазных и трехфазных электрических двигателей переменного тока.

Мощность механизмов на основе однофазных электродвигателей не превышает 1 кВт, механизмов с трехфазными электродвигателями практически не ограничена.

Обе группы исполнительных механизмов по своей структуре и принципу преобразования вращательного движения ротора двигателя в поворотное или возвратно-поступательное перемещение выходного элемента аналогичны исполнительным механизмам, основанным на электродвигателях постоянного тока.

Исполнительные  механизмы   с   однофазными  двигателями (рис. 4.10) имеют ограниченный поворот (до 90о) и выпуск (до 50 мм) выходного элемента, поэтому концевые выключатели, ограничивающие перемещение последнего, конструктивно размещены в корпусах соответствующих механизмов.

63

Рис.4.10. Электрическая схема однофазного исполнительного механизма МЭО-0,63

Дополнительно в механизмах такого типа могут быть установлены потенциометры обратной связи Rос, обеспечивающие непрерывный контроль за положением выходного элемента.

Для создания замкнутого магнитного потока между обмотками статора устанавливают фазосдвигающий конденсатор C1 емкостью 3,0 мкФ.

Реверсирование хода выходного элемента осуществляют реверсированием электродвигателя путем подачи питания на соответствующую обмотку статора.

Основные технические характеристики механизма МЭО-0,63

Напряжение питания, В       220 ± 10 \%

Потребляемая мощность

при номинальной нагрузке, Вт        65

Угол поворота выходного

элемента, град.          90

Номинальный крутящий момент, Н⋅м     5,174

Угловая скорость, град./с      9,0

Или:

Полный выпуск штока, мм   20

64

Усилие на штоке, Н   294

Скорость хода штока, мм/с   2,0

Режим работы повторно-кратковременный реверсивный с количеством включений до 300 в час со следующим повторением не менее чем через 3 часа.

Наиболее широкое применение в промышленности находят исполнительные механизмы c возвратно-поступательным перемещением выходного элемента, выполненные на основе трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Как правило, такие механизмы используют в  качестве  приводов  шиберных  затворов или заслонок высокопроизводительных клапанов повышенного давления. Поскольку амплитуда перемещения  затворов  достигает 1 м и более, концевые выключатели, ограничивающие ход  выходного элемента, конструктивно вынесены за пределы корпуса  исполнительного механизма (рис. 4.11).

Рис. 4.11. Исполнительный механизм шиберного затвора бункера-накопителя

Преобразование вращательного движения ротора электрического двигателя в возвратно-поступательное перемещение толкателя происходит следующим образом. Малая шестерня понижающего

65

редуктора передает вращающий момент ротора на большую шестерню, вращающуюся на запрессованной в нее втулке с внутренней прямоугольной    резьбой,  навинченной  на   толкатель.  Поскольку большая ведомая шестерня защищена от продольного смещения упорными подшипниками, при ее вращении формируется поступательное перемещение толкателя, шарнирно соединенного с плитой шиберного затвора.

Изменение направления движения шибера производят путем реверсирования электродвигателя. Остановку затвора при полном открывании и закрывании бункера-накопителя осуществляют с помощью двух концевых выключателей SQ1 и SQ2, роликовые толкатели которых взаимодействуют с кулачком, установленным на нерабочей части плиты шибера (рис. 4.12).

Для обеспечения наладки и эксплуатации шиберного затвора управление исполнительным механизмом производят в «местном» и дистанционно-автоматическом режимах.

В режиме местного управления команды на открывание, закрывание и промежуточную остановку подают с помощью кнопок SBвп, SBназ, и SBстоп  установленных на щите управления, размещенном в непосредственной близости от затвора. Данный режим применяют при установке нового и ремонте старого исполнительного  механизма,  а  также  при  техническом  обслуживании  бункеранакопителя.

В дистанционно-автоматическом режиме команды управления подают с помощью контактов КДвп, КДназ, и КДстоп выходных реле управляющей системы, обеспечивающей срабатывание этих реле в соответствии с принятым законом управления.

Собственно    реверсирование         трехфазного    электродвигателя

достигается за счет «перебрасывания» двух фаз на входных клеммах электрического двигателя.

Для защиты электродвигателя от перегрузок, которые могут возникнуть, например, при перекосе плиты шибера или при попадании каменных материалов между плитой и стенкой бункера, в двух линиях Л1 и Л2 питания двигателя установлены биметаллические пластины теплового реле РТ.

Рис. 4.12. Принципиальная электрическая схема управления шиберным затвором

При возникновении перегрузки падение напряжения на пластинах увеличивается, что приводит к их деформации и размыканию контакта РТ, установленного в цепи питания контакторов К1 и К2, вызывая остановку электродвигателя. Принцип действия теплового реле аналогичен контуру тепловой защиты автоматических выключателей [1].

Для предотвращения одновременного срабатывания контакторов К1 и К2 при случайном одновременном нажатии на кнопки SBвп и SBназ   или при сбоях в управляющей системе в цепь питания обмотки контактора К1 установлен размыкающий контакт К2 , а в цепь питания обмотки К2, размыкающий контакт контактора К1. Подобная блокировка исключает возможность возникновения короткого замыкания в цепях питания электрического двигателя при одновременном срабатывании обоих контакторов.