ПЕРСПЕКТИВНІ РОЗРОБКИ ДРОСЕЛЬНИХ РЕГУЛЮЮЧИХ КЛАПАНІВ І ПРИВОДІВ

    7.1 Важільний електропривод RHA 4000

Привід установлюється на магістральних нафто- та газопроводах для регулю­вання необхідних технологічних параметрів у контурах з електронними та мікропро­цесорними регуляторами, які мають уніфікований струмовий вихід 4-20 мА. Привід випускається фірмою Hartmann & Braun (Німеччина).

                  Конструкція приводу

Привід типу RHA-4000-10К Ех, кріпиться на платформі і складається з наступних вузлів:

- Вибухобезпечний (Ех) електродвигун змінної напруги dB DB 90 L2-4 із двома вихідними валами (на двох кінцях). Один із них при допомозі зубчатого колеса з'єднується з редуктором (приводу), а іншій призначений для цифрового тахогенератора, також вибухобезпечного виконання.

- Редуктор із зубчатими шестернями, призначенням якого є забезпечити повільне обертання на вихідному валі приводу - знизити швидкість обертання електродвигуна. На вихідному валі розташований поворотний важіль із кульовим шарніром, до якого прикріплена штанга. Діапазон повороту важеля приводу механічно регулюється за допомогою стопорних колодок.

- Сигналізатор положення S2, у вибухобезпечному виконанні (Ех) і у вибухонепроникному корпусі з виходом електроніки 4-20 мА для діапазону кута повороту від 45...... 120°. Для додаткової сигналізації змонтовані два сигналізатори повороту. У корпусі електроніки давача положення розміщена електроніка опрацювання сигналів з.цифрового тахогенератора.

У цій коробці розмішені всі клемники кабелів і проводок приводу. З метою запобігання утворення роси в кожному вузлі, де розташована електроніка, встановлена опір для опалення.

- Аварійний стоп, установлений на бічній стороні приводу.

- Коробка для підключення зовнішніх кабелів.

Ручний поворотний механізм дає можливість обертати, привід при відсутності напруги. При цьому важільний механізм може працювати тільки при відсутності напруги. При роботі вручну затвор на ручному приводному важелі необхідно натиснути, і увесь час при обертанні тримати натиснутим. В наслідок цього зчеплення між електродвигуном і приводом відключене. Передавальне число ручного приводу таке, щоб на валі можна було розвивати номінальний момент.

Джерелом руху в приводі є трифазний асинхронний електродвигун, оснащений гальмом. Його позиціонування здійснюється через трифазний электронний блок регулювання частоти, типу PD 02.

При керуванні через силову електроніку, не потрібно його відключення при досягненні кінцевих станів двигуна. У режимі позиціювання гальмо постійно підняте (відчеплене) і для запобігання перегріву відключене механічно й електричним шляхом ослаблене.

При знеструмленому стані воно механічно фіксує привід і протистоїть повертанню його з боку виконавчого органа. З метою забезпечення вибухозахисту у всі три обмотки статора вмонтовані терморезистори (Hz). Блок захисту SD 241 через ці елементи контролює температуру обмоток і при перегріві відключає електродвигун від мережі. Для забезпечення роботи електродвигуна при температурі -45°С навколишнього середовища, електродвигун оснащений підігрівом, потужністю 50 Вт (підігрів працює в стані спокою).

Позиціонер із вихідним струмовим сигналом 4-20мА необхідний для забезпечення безупинного зворотного зв'язку при позиціювания. На виході він видає сигнал пропорційний куту повороту. Обертання пружинного комутатора перетворюється в прямолінійний рух з допомогою спеціальної механіки, із властивістю самоустановки. Далі прямолінійний рух перетворюється в електричний сигнал при допомозі диференційного трансформатора. У позиціонера типу " S2" живлення і вихідний сигнал передається однією парою провідників (2-х провідна система). Блок електроніки розміщений у корпусі.

Задача сигналізаторів ходу полягає у формуванні електричних сигналів сигналізації ходу, вони застосовуються як проміжні, та кінцеві вимикачі приводів. Одначе не потрібно виконувати відключення електродвигуна з цих вимикачів. Вимикачі містять перемикачі контакти, і кулачковий механізм. Кулачкові диски закріплені на валі за допомогою пружин, і внаслідок цього їх положення може змінюватись.

Цифровий тахогенератор складається з вимірювача оборотів і електроніки.Давач сигналів тахогенератор (зубчатий диск і магнітні пластини) є на задньому боці електродвигуна. Електроніка розташована під кришкою позиціонера.

Зубці диска викликають зміну в силовому полі (ефект Холла), напруга якого подається на плече мостової схеми. Зміна напруги моста поступає на вхід підсилювача, а потім при допомозі тригера Шмітта перетвориться в імпульси прямокутної форми, на основі яких електронний логічний блок визначає число оборотів і напрямок обертання (рис 7.1. ). Наступний електронний блок, цей

сигнал перетворить у сигнал 4...20 мА, а надалі в блоці PD 02 він буде перетворений у сигнал напруги.

          Рисунок 7.1 - Форма сигналу цифрового тахогенератора

      Схема внутрішніх підключень приводу приведена на рис 7.2.

Робота приводу

    Схема зовнішнього підключення приводу RHA4000-10K EX приведена на рис.7.3.Детальніше розглянемо роботу приводу в різних режимах.

                                Кола регулювання.

     Уставка регулювання у вигляді струмового сигналу 4-20 мА надходить із регулятора на вхідний опір силової електроніки PD02, де формується сигнал із напругою 2.. 10В. Давач положення видає сигнал 4-20 мА, що також потрапляє на інший вхід і також формується сигнал 2.. 10 В. У цьому сигнальному ланцюзі можливо підключити два показуючі прилади.

Електроніка пристрою PD 02 порівнює два вищевказаних входи і безупинно регулює момент електродвигуна приводу і напрямок обертання доти дані два сигнали (сигнал регулювання й сигнал про положення приводу не будуть збігатися. У положенні, коли сигнали цілком урівноважені, то крутний момент розвинений приводом і протидіючий момент від заслінки, також знаходяться в рівновазі. Це виконується шляхом регулювання струму, напруги й частоти живлення електродвигуна приводу. В залежності від величини розбіжності сигналів (сигналів регулювання й положення) змінюється момент електродвигуна. Ця зміна відбувається в зоні пропорційність +/-0, 7%. В наслідок цього при малих розбіжностях з маленькою швидкістю, а при великих, із максимальною швидкістю буде обертатися привід і змінювати положення заслінки. Тому поточна швидкість обертання в потрібне положення автоматично стає пропорційною швидкості зміни сигналу позиціонування.

   

Рисунок 7.2 - Електричне підключення RHA 4000-10 K EX

                      

У випадку застосування даної системи для роботи на магістральних трубопроводах, вимоги до швидкості позиціювания приводу можна задовольнити відповідним добором конфігурації.Для того щоб ці функції можливо було забезпечити стандартним трифазним електродвигуном, блок силової електроніки виробляє для електродвигуна три фази.Трифазне живлення 380 В, що подається на вхід блока електроніки, потрапляє в коло випрямлячів, і після регулятора потрапляє на електроніку постійної напруги. Тиристорна електроніка з цієї постійної напруги утворить знову трифазну змінну напругу для електродвигуна. Розмір струму й напруги залежить від різниці розбалансу на вході PD02. Допустивши, що відставання ротора від обертового магнітного поля постійне, момент електродвигуна залежить тільки від величини струму. Частоту знову сформованої трифазної напруги регулює ланцюг регулювання частоти.

Уставка частоти визначається в залежності від вихідного сигналу цифрового тахогенератора (Т) установленого на електродвигуні. Відставання статора можна врахувати з додаванням попередньо визначеної величини. Наприклад, коли електродвигун не обертається; частота відставання складає 2 Гц. При цьому електродвигун розвиває свій номінальний момент.

Для того щоб запобігати перегріву обмоток електродвигуна, електроніка PD02 у таких режимах обмежує струм для електродвигуна, величина якого може бути до 0, 7 номінального струму (струм залежить від типу двигуна). При цьому номінальний момент електродвигуна знижується на 50%.

Захист від перегріву електродвигуна SD 241 А.

За умовами вибухозахищеного виконання (ЕХ) при роботі електродвигуна необхідно контролювати температуру обмоток і у випадку спрацьовування захисту, привід треба відключити. У цьому випадку відключається електроживлення блока трифазної електроніки PD02 і разом із тим цілком відключається ланцюг регулювання. Повне відключення виконується магнітним вимикачем блока SD 241. Повторне умикання відбувається з допомогою кнопки " Вкл.", і після натискання кнопки кола переходить на самоблокування. Також ця кнопка включає коло позиціювания..У колі самоблокування магнітного вимикача підключені наступні контакти:

- Кнопка " стоп" на коробці клемників

- Кнопка " авар, стоп" на приводі                                                                       

- Контакт захисту кола електродвигуна за температурою. Даний вузол, при підвищенні температури обмотки електродвигуна при допомозі вимірювального опору визначає дане підвищення і видає сигнал відключення.

Контроль перешкод

PD 02 містить контроль основних умов безвідмовної роботи:

- наявність напруги живлення 380 В

- наявність внутрішньої напруги живлення постійного струму 24 В

- наявність сигналу від тахогенератора електродвигуна.

При нормальній роботі коло контролю видає сигнал дозволу F10 (24 В постійного струму). У випадку відмови або зникнення напруги ланцюг контролю виключає сигнал. Після цього неможлива робота ні в режимі роботи " MAN" ні " AUT". У цьому стані сигнальна лампа роботи, на передній панелі, пульсує або гасне.

Сигнал дозволу від форматора сигналу EGRS подається на сухий контакт (нормально відкритий), який у цьому випадку можна використовувати для сигналізації зовнішніх завад. Цей контакт у нормальному режимі роботи знаходиться в закритому положенні, у випадку несправності або при виході з ладу ланцюга позиціювания знаходиться у відкритому положенні.

Живлення форматора сигналу EGRS забезпечується від виходу PD02 – 24. У постійного струму, котрий одночасно забезпечує живлення напругою давача положення S2 приводу.

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться: