На рисунке изображена структурная схема электропривода:
1. Электродвигатель. Источник движения. Чаще всего в приводах используются двигатели переменного тока.
2. Силовое ограничительное устройство и путевые выключатели. Первое предназначено для предупреждения поломки или перегрузки арматуры. Иногда сочетается с тормозным (депфирующим) устройством, для исключения влияния на арматуру инерции движущихся деталей. Путевые выключатели служат для сигнализации положения рабочего органа, отключения двигателя от источника энергии, блокировки работы двигателя с работой других механизмов.
3. Редуктор. Служит для преобразования вида и скорости движения выходного элемента двигателя в соответствии с назначением управляемой арматуры.
4. Крепление к арматуре. Обычно состоит из фланцевого соединения, жестко скрепляющего корпуса привода и арматуры, и муфты, соединяющей валы привода и арматуры.
5. Ручной дублер. Необходим для управления арматурой при наладочных работах, а также при отсутствии энергии для двигателя. Снабжается переключателем в ручное положение для исключения травмирования обслуживающего персонала, если во время ручного управления привод будет подключен к сети.
6. Указатель положения и датчики привода. Указатель положения предназначен для местного указания степени открытия арматуры в любой момент времени. Датчик положения рабочего органа используется на запорной арматуре для дистанционного указания степени открытия арматуры в данный момент времени, на регулирующей — как элемент обратной связи (по положению регулирующего органа арматуры).
7. Электрические соединения. К ним подключаются кабель питания арматуры и кабель, по которому поступают сигналы от устройств и датчиков арматуры.
8. Подключение промышленной сети.
В зависимости от величины и вида перемещения штока арматуры, электроприводы делятся на конструктивно разные типы приводов:
- неполнооборотный (однооборотные ил четвертьоборотные),
- многооборотный,
- прямоходный,
- рычажный.
Неполнооборотные электроприводы (их так же называют однооборотными или четвертьоборотными) устанавливаются на арматуру, закрытие-открытие которой происходит при повороте штока на 90°. К такой арматуре относятся: краны шаровые, затворы дисковые поворотные и др. Особенность автоматизации неполнооборотной арматуры - необходимость в большом стартовом крутящем моменте. Это обусловлено конструкцией арматуры, в которой запорный орган плотно прилегает к уплотняющим материалам. Однако с развитием технологий появляются более продвинутые конструкции, обеспечивающие герметичность и при этом уменьшающие трение - например дисковые затворы с эксцентриситетом.
Многооборотные электроприводы устанавливаются на:
- задвижки,
- шиберные задвижки,
- задвижки с обрезиненным клином,
- запорные клапаны,
- вентили.
Требования к крутящему моменту многооборотных приводов менее жесткие, чем у неполнооборотных приводов. Трение, возникающее в процессе открытия или закрытия арматуры, практически не влияет на вращение штока. Кроме установки непосредственно на арматуру, многооборотные электроприводы могут быть установлены в комбинации с редуктором и на неполнооборотную арматуру. Комбинация электропривода с редуктором - отличное решение, позволяющее установить менее мощный (а значит и менее дорогостоящий) электропривод на арматуру больших диаметров.
Прямоходные электроприводы служат для автоматизации вентилей с гладким штоком, регулирующих клапанов и другой арматуры. Электропривод преобразует вращательное движение электромотора в поступательное движение штока.
Рычажные электроприводы устанавливаются на арматуру, которая управляется исключительно рычажными механизмами - заслонки, жалюзи, клапаны и т.д.
Достоинства и недостатки
Достоинства
Широкое применение электропривода для управления арматурой объясняется рядом его достоинств и преимуществ по сравнению с другими видами приводов:
- он может обеспечить централизованное управление любыми типами и классами арматуры;
- не требуется внутренний подогрев при температурах окружающей среды до -50С и до -60С;
- способен обслуживать арматуру разных размеров условного прохода, от минимального до максимального;
- к электроприводу требуется подвод только одного вида энергии, а при монтаже схемы управления приводом имеется мало вынесенных и при этом несложных электрических соединений;
- в отличие от большинства других приводов он может монтироваться не только непосредственно на арматуре, но и на расстоянии от неё;
- может быть снятым с действующей арматуры (для ремонта), не создавая опасности самопроизвольного изменения положения рабочего органа;
- возможно его использование для механизации действующей арматуры, снабженной маховиком ручного управления, без переделки последней;
- при наличии встроенного блока суперконденсаторов, привод может возращаться в крайние положения "нормально закрыто" или "нормально открыто"
- может использоваться для постоянного регулирования трубопроводной арматуры
- электросеть свободна от недостатков, свойственных другим сетям (засорение, обмерзание и т. д.).
Не существует других приводов, использующих один вид энергии, которые были бы в состоянии обеспечить местную и дистанционную сигнализацию как крайних положений рабочего органа арматуры, так и промежуточных; подачу сигнала на пульт в случае заедания подвижных частей арматуры или попадания посторонних предметов в её полости; блокировку работы арматуры; остановку рабочего органа арматуры в промежуточном положении без опасности его самопроизвольного перемещения[1].
Недостатки
Электрические приводы имеют и ряд недостатков:
- детали электроприводов подвержены износу в большей степени, чем детали некоторых других, поэтому они нуждаются в регулярном обслуживании, уходе;
- контакты привода являются источниками радиопомех;
Не рекомендуется использовать электропривод для управления быстродействующей (отсечной) арматурой, что связано с трудностью уменьшения влияния на арматуру инерционных масс привода. Нецелесообразно применение электропривода в случаях, когда его питание должно осуществляться от автономного источника энергии (наиболее целесообразная форма хранения энергии — сжатый воздух). Не используется электропривод для работы на объектах особой взрывоопасности.
Применение электропривода на предприятии ИжВодоканал.
Электропривода применяются основном для управлением запорной арматурой, установленной на водо-трубопроводах.
Типы эл.приводов применяемых на предприятии.