Устройство электрических исполнительных механизмов

Электрические исполнительные механизмы типа МЭО (механизмы электрические однооборотные) включают в себя следующие основные элементы:

1) электрический двигатель;

2) редуктор;

3) электромагнитный тормоз;

4) блок датчиков;

5) выходной вал;

6) выходной рычаг;

7) ручной дублер.

Рассмотрим более подробно исполнительные механизмы серии МЭО (механизм электрический однооборотный), общий вид которого приведен на рис. 5.

Предназначены ИМ серии МЭО для управления различными регулирующими органами в бесконтактных и контактных автоматических системах регулирования и дистанционного управления.

Электрический сигнал на входе механизма преобразуется при помощи асинхронного электродвигателя с малоинерционным ротором и редуктором во вращательное движение постоянной скорости (на входе механизма). Положение выходного вала определяется по сигналам бесконтактных датчиков обратной связи.

Управление ИМ серии МЭО осуществляется как на бесконтактных элементах, так и контактное – при помощи реверсивных пусковых устройств (магнитных пускателей).

ИМ серии МЭО допускают длительную работу в стопорном режиме, имеют концевые и путевые выключатели, электромагнитный тормоз. Обычно МЭО выпускаются в пылезащищенном или пыленепроницаемом корпусе.

 

 

Рис. 5. Электрический исполнительный механизм МЭО-1.6/40 (МЭО-4/100)

Имея широкий диапазон по техническим характеристикам, ИМ серии МЭО являются основным приводным устройством в системах автоматики.

На рис. 5 показан общий вид ИМ типа МЭО-1, 6/40 и МЭО-4/100.

Электродвигатель 2 приводит в действие редуктор 1, являющийся основным узлом, на котором смонтированы все элементы ИМ.

Для привода исполнительных механизмов используют малоинерционные двухфазные асинхронные электродвигатели типа ДАУ-4, 17. За счет малого отношения диаметра к длине короткозамкнутый ротор электродвигателя имеет уменьшенный момент инерции и обладает хорошими динамическими качествами, что обеспечивает его длительную работу в стопорном режиме. Реверсирование двигателя осуществляется переключением обмоток управления.

Электромагнитный тормоз 11 предназначен для уменьшения выбега и фиксации выходного вала в любом положении после исчезновения управляющего сигнала. Выбег вала – это перемещение вала двигателя по инерции после прекращения действия управляющего сигнала. Тормоз состоит из электромагнита, рычагов, тормозной колодки и регулировочных гаек для настройки пружин и зазора между тормозной колодкой и шкивом.

Блок датчиков 3 содержит датчик обратной связи, датчик дистанционного указателя положения выходного вала, четыре микропереключателя Д713, кулачки, рычаги и элементы настройки. Профильный кулачок выполнен по спирали Архимеда в диапазонах 0 - 90º и 0 - 240º. Кулачки микропереключателей устанавливаются в любом положении, независимо друг от друга, и фиксируются на валике гайкой.

При наличии блока БДП-6, имеющего два индуктивных датчика, ИМ используется в схемах с бесконтактными регулирующими приборами и указателями положения типа ДУП-Б.

Блок БДИ-6Л (аналогичен блоку БДП-6) предназначен для передачи перемещения на плунжер одного из датчиков через люфтовое устройство.

Для ограничения предельных положений выходного вала ИМ и предохранения от поломок регулирующего органа в механизме предусмотрены специальные упоры 4, снабженные упругими демпферами.

Для присоединения ИМ к электрической сети на корпусе редуктора установлен штепсельный разъем 12 и штуцер 6, обеспечивающие герметичность ввода, а также создающие возможность проводить монтаж медным проводом.

Выходной рычаг 13 имеет специальную муфту, положение которой на рычаге можно регулировать и к которой присоединяется соединительная тяга, входящая в комплект механизма МЭО.

Также в ИМ имеются гайка 5, штифт 7, ручной привод 8, плита электродвигателя 9, конденсатор 10, прокладки 14 и 16, винт заземления 15.

Основные технические данные электродвигательных ИМ типа МЭО приведены в табл. 1.

Кроме основных технических данных, приведенных в табл. 1, отметим еще следующие, характерные для МЭО-1, 6/40 и МЭО-40/100 (в скобках):

1) пусковой момент, не менее, кгм – 2, 72 (6, 3);

2) стопорный момент, не более, кгм – 5, 0 (12, 0);

3) разгон выходного вала, не более, град. – 1, 0 (0, 5);

4) выбег выходного вала, не более, град. – 1, 0 (0, 5);

5) люфт выходного вала, не более, град. – 0, 75 (0, 75);

6) мощность, потребляемая в стопорном режиме, не более, Вт (24);

7) полное время работы, не менее, ч - 5000 (5000);

8) полное время пребывания в стопорном режиме, не более, ч – 1000 (1000).

 

 

Таблица 1 Электродвигательные исполнительные механизмы	Примечание	Управление бесконтактное (через бесконтактные пускатели ПБР-2 или ПБР-3) или контактное (через МКР-0-58), допускают длительную работу в стопорном режиме, имеют концевые и путевые выключатели, электромагнитный тормоз, пылезащищенные или пыленепроницаемые	Электрические многооборотные ИМ для привода запорных РО с винтовым шпинделем, имеют муфту предельного момента для отключения электродвигателя, путевые и концевые выключатели	Предназначены для работы в системах двухпозиционного регулирования, управление контактное, нереверсивное. Имеют пыленепроницаемый корпус	Предназначены для работы в системах пропорционального регулирования, управление контактное, реверсивное, имеют конечные выключатели, корпус пыленепроницаемый корпус
Вес, кг	10, 5 10, 5 27, 5	- -		6, 5
Датчик обратной связи	Реостат-ный или индукти-вный	Индук- тивный	-	Реостат-ный
Потреб-ляемая мощь-ность, Вт
Напря-жение пита-ния, В	220/380	220/380
Рабочий угол поворота вала, град.	90 или 240	До 9000 До 57600	1800 и 20 мм 1800	1800 или 20 мм
Время одного оборота, с		6, 3	20÷ 240	20÷ 240
Номи- нальный момент, кгсм	1, 6 4, 0	0, 63	0, 3÷ 4, 0	0, 3÷ 4, 0
Тип ИМ	МЭО-1, 6/40 МЭО-1000/250 МЭО-4/100 МЭО-100/25- - 0, 63-87	МЭМ-0, 63 МЭМ-25/6, 3	ДР-М ДР-1М	ПР-М

Принципиальная электрическая схема исполнительного механизма типа МЭО приведена на рис. 6.

Рис. 6. Принципиальная электрическая схема исполнительного механизма типа МЭО-1, 6/40 и МЭО-4/100:

а - вариант с индуктивными датчиками;

б - вариант с реостатными датчиками;

в - вариант подключения при угле 240º

В скобках даны номера контактов микропереключателей другого типа.

Порядок выполнения работы

Работа по изучению и исследованию ИМ типа МЭО выполняется на стенде №1, общий вид которого приведен на рис. 7.

Рис. 7. Общий вид стенда для исследования ИМ типа МЭО

 

На рис. 7 показан общий вид стенда, на котором имеются:

1) тумблер включения напряжения сети;

2) предохранитель;

3) индикаторные лампы;

4) индикаторная лампа наличия напряжения сети;

5) дистанционный указатель положения выходного вала ИМ;

6) кнопки включения двигателя ИМ;

7) миллиамперметр, показывающий величину тока двигателя;

8) клеммы ~220В для подключения электрического секундомера.

 

1. Внимательно ознакомиться со структурной схемой экспериментального для проверки параметров исполнительного механизма.

Рис. 8. Структурная схема экспериментального стенд для проверки параметров исполнительного механизма

 

На схеме изображены:

СУ – схема управления, позволяющая включить ИМ и осуществлять

различные режимы проверки;

Р_г – переменная масса груза;

V – вольтметр, измеряющий величину U напряжение питания ИМ;

А – амперметр, измеряющий величину I тока, потребляемого ИМ;

с – электрический секундомер.

2. Проверить, соответствует ли время одного оборота вала ИМ паспортному значению.

Для этого к клеммам ~ 220 В подключить электрический секундомер.

Нажатием кнопки в схеме управления перевести положение выходного штока из горизонтального в вертикальное, записать время, зафиксированное секундомером. Повторить операцию в обратном направлении. Снова зафиксировать время. Повторить операцию четыре раза. По результатам измерений вычислить среднее арифметическое значение времени четверти оборота. Для определения полного времени одного оборота результат умножить на 4.

Примечание. Двигатель ИМ при любой нажатой кнопке отключается автоматически конечным выключателем в вертикальном и горизонтальном положениях.

3. Определить максимальный пусковой момент. Для этого на выходной рычаг ИМ одеть штангу (труба длиной l = 1, 4 м и весом Р_ш = 0, 5 кг) и нагружать ее последовательно дисками известного веса.

Экспериментально определить максимальный вес дисков, который может поднять исполнительный механизм.

Максимальный пусковой момент определяется по формуле:

М_макс = Р·l, кгс/м, где Р = Р_ш + Р_г.

Равномерно распределенный вес штанги примерно приложен к ее центру

М_макс = Р_ш · l/2 · cos α + P₂ · l · cos α ,

где α – угол подъема.

4. Определить ток, потребляемый двигателем ИМ в стопорном режиме. Для этого опустить штангу в горизонтальное положение.

Для создания стопорного режима нагрузить штангу весом, который не может поднять ИМ. По амперметру зафиксировать значение тока в стопорном режиме. Сравнить это значение с током, потребляемым двигателем в номинальном режиме работы.

5. Сделать выводы по работе.

 

Оформление работы

Отчет выполняется один на бригаду. Отчет по работе должен быть выполнен на листах формата А4.

Отчет должен содержать результаты эксперимента и выводы по работе.

 

7.5. Контрольные вопросы

1. Какие функции выполняет ИМ в системе автоматического регулирования?

2. Какие функции выполняет РО в САР?

3. Как называется техническое устройство, состоящее из ИМ с РО?

4. Как классифицируют ИМ по роду вспомогательной энергии?

5. По каким признакам классифицируют электрические ИМ?

6. Приведите примеры дросселирующих, дозирующих РО и вариаторов напряжения?

7. Назовите основные конструктивные элементы электрических ИМ типа МЭО и их функции.

8. Что означают цифры в обозначении типа ИМ?

9. Почему изученный Вами ИМ может длительное время работать в стопорном режиме, доказать экспериментально.

10. Соответствуют ли полученные в результате эксперимента характеристики ИМ паспортным данным?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Взаимная индуктивность в электрических цепях. Линейный трансформатор
2. Виды сечений диэлектрических ЛП
3. Виды электрических станций, принципы их работы
4. Выбор и расчет защит электрических сетей и электроприемников на напряжение до 1 кВ.
5. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ПРОВОДНИКОВ ПО РЕЖИМУ КЗ
6. Действия частей и механизмов ПМ при израсходовании патронов
7. Детали передних тормозных механизмов автомобилей «десятого» семейства
8. Достоинства магнитомягких измерительных механизмов
9. Дуги механизмов определяют способы реализации функций
10. Зеркальное изображение электрических полей
11. И прокладки электрических цепей
12. Интенсификация известных терапевтических механизмов