Класификация на електрическите задвижвания

Електрически задвижващ механизъм в системите за управление обикновено се нарича устройство, предназначено да премества работното тяло в съответствие със сигналите от управляващото устройство.

Работните органи могат да бъдат различни видове дроселни клапани, клапани, клапани, порти, направляващи лопатки и други регулиращи и спирателни тела, способни да променят количеството енергия или работно вещество, влизащо в обекта за управление. В този случай движението на работните органи може да бъде както транслационно, така и ротационно в рамките на една или няколко оборота. Следователно, задвижващият механизъм, с помощта на работния орган, влияе директно върху управлявания обект.

Задвижванията са устройства, които механично влияят на физическите процеси, като преобразуват електрическите сигнали в необходимото контролно действие. Подобно на сензорите, задвижванията трябва да бъдат подходящо съчетани за всяко приложение. Задвижванията могат да бъдат двоични, дискретни или аналогови. Конкретният тип за всяка задача се избира, като се вземат предвид необходимата изходна мощност и скорост.

В общия случай електрическият задвижващ механизъм се състои от електрическо задвижване, редуктор, блок за обратна връзка, сензор за индикатор за положение на изходния елемент и крайни превключватели.

Като електрическо задвижване в задвижванията електромагнити, или електродвигатели с редуктор за намаляване на скоростта на движение на изходния елемент до стойност, която позволява директно свързване на този елемент (вал или прът) с работното тяло.

Възлите за обратна връзка са проектирани да въвеждат в управляващия контур действие, пропорционално на големината на изместването на изходния елемент на задвижващия механизъм и следователно на работния орган, съчленен с него. С помощта на крайни превключватели електрическото задвижване на задвижването се изключва, когато работният елемент достигне крайните си позиции, за да се избегнат евентуални повреди на механичните връзки, както и да се ограничи движението на работния елемент.

По правило мощността на сигнала, генериран от регулиращото устройство, е недостатъчна за директно движение на работния елемент, поради което задвижващият механизъм може да се разглежда като усилвател на мощност, при който слаб входен сигнал, усилен многократно, се предава на работен елемент.

Всички електрически задвижвания, намерили широко приложение в различни клонове на съвременните технологии за автоматизация на промишлени процеси, могат да бъдат разделени на две основни групи:

1) електромагнитен

2) електродвигател.

Първата група включва предимно електромагнитни задвижвания, предназначени за управление на различни видове управляващи и спирателни клапани, клапани, макари и др. задвижващи механизми с различни видове електромагнитни съединители… Характерна особеност на електрическите задвижвания от тази група е, че силата, необходима за пренареждане на работното тяло, се създава от електромагнит, който е неразделна част от задвижването.

За целите на управление соленоидните механизми обикновено се използват само в системите за включване и изключване. В системите за автоматично управление като крайни елементи често се използват електромагнитни съединители, които се подразделят на фрикционни съединители и плъзгащи съединители.

Втората, най -често срещана в момента група включва eЕлектрически задвижващи механизми с електродвигатели от различни видове и дизайн.

Електродвигатели обикновено се състоят от двигател, скоростна кутия и спирачка (понякога последните може да не са налични). Управляващият сигнал отива едновременно към двигателя и спирачката, механизмът се освобождава и двигателят задвижва изходния елемент. Когато сигналът изчезне, двигателят се изключва и спирачката спира механизма. Простотата на веригата, малкият брой елементи, участващи във формирането на регулаторното действие, и високите експлоатационни свойства са направили задвижващите механизми с управлявани двигатели основа за създаване на задвижвания за съвременните индустриални автоматични системи за управление.

Съществуват, макар и не широко разпространени, задвижващи механизми с неконтролирани двигатели, които съдържат механичен, електрически или хидравличен съединител, управляван от електрически сигнал. Характерната им особеност е, че двигателят в тях работи непрекъснато през цялото време на работа на системата за управление, а управляващият сигнал от управляващото устройство се предава към работния орган през управлявания съединител

Задвижванията с управлявани двигатели от своя страна могат да бъдат разделени според метода на изграждане на системата за управление на механизми с контактно и безконтактно управление.

Активирането, деактивирането и обръщането на електродвигатели на задвижвания с контактно управление се извършва с помощта на различни релейни или контактни съоръжения. Това определя основната отличителна черта на задвижванията с контактно управление: при такива механизми скоростта на изходния елемент не зависи от големината на управляващия сигнал, подаван към входа на задвижването, а посоката на движение се определя от знака (или фаза) на този сигнал. Следователно задвижващи механизми с контактно управление обикновено се наричат ​​задвижващи механизми с постоянна скорост на движение на работното тяло.

За да се получи средна променлива скорост на движение на изходния елемент на задвижването с контактно управление, широко се използва импулсният режим на работа на неговия електродвигател.

Повечето задвижващи механизми, предназначени за контактно управляеми вериги, използват реверсивни двигатели. Използването на електродвигатели, въртящи се само в една посока, е много ограничено, но все пак се осъществява.

Безконтактните електрически задвижвания се отличават с повишена надеждност и позволяват сравнително лесно постигане както на постоянна, така и на променлива скорост на движение на изходния елемент. За безконтактно управление на задвижвания се използват електронни, магнитни или полупроводникови усилватели, както и тяхната комбинация. Когато управляващите усилватели работят в релеен режим, скоростта на движение на изходния елемент на изпълнителните механизми е постоянна.

И двата електрически задвижвания с контактно управление и безконтактни също могат да бъдат разделени според следните характеристики.

По предварителна уговорка: с въртеливо движение на изходния вал — еднооборотен; с въртеливо движение на изходния вал — многооборотен; с постъпателно движение на изходния вал — право напред.

По естеството на действието: позиционно действие; пропорционално действие.

По дизайн: в нормален дизайн, в специален дизайн (прахоустойчив, взривобезопасен, тропически, морски и др.).

Изходният вал на еднооборотните задвижвания може да се върти в рамките на един пълен оборот.Такива механизми се характеризират с количеството въртящ момент на изходния вал и времето на пълното му завъртане.

За разлика от еднооборотните многооборотни механизми, чийто изходен вал може да се движи в рамките на няколко, понякога значителен брой обороти, също се характеризира с общия брой обороти на изходния вал.

Линейните механизми имат транслационно движение на изходния прът и се оценяват от силата върху пръта, стойността на пълния ход на пръта, времето на неговото движение в секцията с пълен ход и от скоростта на движение на изходящия орган в обороти в минута за еднооборотни и многооборотни и в милиметри в секунда за линейни механизми.

Дизайнът на позиционните задвижвания е такъв, че с тяхна помощ работните органи могат да се настройват само в определени фиксирани положения. Най -често има две такива позиции: „отворена“ и „затворена“. В общия случай е възможно и съществуването на многопозиционни механизми. Позиционните задвижвания обикновено нямат устройства за приемане на сигнал за обратна връзка за позиция.

Пропорционалните задвижващи устройства са конструктивно такива, че осигуряват в рамките на определените граници инсталирането на работния орган във всяко междинно положение, в зависимост от големината и продължителността на управляващия сигнал. Такива задвижващи механизми могат да се използват както в позиционни, така и в P, PI и PID системи за автоматично управление.

Съществуването на електрически задвижвания както с нормален, така и със специален дизайн значително разширява възможните области на тяхното практическо приложение.