Klassificering av elektriska enheter

Ett elektriskt manöverdon i styrsystem kallas vanligen för en anordning utformad för att förflytta arbetskroppen i enlighet med signaler från styranordningen.

Arbetskroppar kan vara olika typer av strypventiler, ventiler, ventiler, grindar, ledskenor och andra reglerande och stängande kroppar som kan ändra mängden energi eller arbetssubstans som kommer in i styrobjektet. I detta fall kan arbetskropparnas rörelse vara både translationell och roterande inom ett eller flera varv. Därför påverkar drivmekanismen, med hjälp av arbetskroppen, direkt det kontrollerade objektet.

Ställdon är enheter som mekaniskt påverkar fysiska processer genom att omvandla elektriska signaler till den nödvändiga styråtgärden. Liksom sensorer måste manöverdon vara korrekt anpassade för varje applikation. Ställdon kan vara binära, diskreta eller analoga.Den specifika typen för varje uppgift väljs med hänsyn till erforderlig uteffekt och hastighet.

I allmänhet består det elektriska ställdonet av ett elektriskt ställdon, en reducering, en återkopplingsenhet, en sensor för utgångselementets lägesindikator och gränslägesbrytare.

Som elektrisk drivning i drivningar elektromagneter, eller elektriska motorer med en reducering för att minska rörelsehastigheten för utgångselementet till ett värde som tillåter direkt anslutning av detta element (axel eller stång) med arbetskroppen.

Återkopplingsnoderna är utformade för att i styrslingan införa en verkan som är proportionell mot storleken av förskjutningen av utgångselementet hos manöverdonet och därför av arbetselementet som är ledat med det. Med hjälp av gränslägesbrytare stängs drivningens elektriska drivning av när arbetselementet når sina ändlägen, för att undvika eventuell skada på de mekaniska anslutningarna, samt för att begränsa arbetselementets rörelse.

Som regel är effekten av signalen som genereras av regleranordningen otillräcklig för direkt rörelse av arbetselementet, därför kan manöverdonet betraktas som en effektförstärkare, där en svag insignal, förstärkt många gånger, överförs till fungerande element.

Alla elektriska enheter, som ofta används i olika grenar av modern teknik för automatisering av industriella processer, kan delas in i två huvudgrupper:

1) elektromagnetisk

2) elmotor.

Den första gruppen omfattar huvudsakligen elektromagnetiska drivenheter utformade för att styra olika typer av styr- och avstängningsventiler, ventiler, remskivor, etc. ställdon med olika typer av elektromagnetiska kopplingar... Ett kännetecken för elektriska ställdon i denna grupp är att kraften som krävs för att omorganisera arbetskroppen skapas av en elektromagnet, som är en integrerad del av ställdonet.

För kontrolländamål används solenoidmekanismer i allmänhet endast i on-off-system. I automatiska styrsystem används ofta som slutelement elektromagnetiska kopplingar, som är uppdelade i friktionskopplingar och glidkopplingar.

Den andra, för närvarande vanligaste gruppen inkluderar eElektriska ställdon med elmotorer av olika typer och utföranden.

Elmotorer består vanligtvis av en motor, en växellåda och en broms (ibland kanske den senare inte är tillgänglig). Styrsignalen går till motorn och bromsen samtidigt, mekanismen frigörs och motorn driver utgångselementet. När signalen försvinner stängs motorn av och bromsen stoppar mekanismen. Kretsens enkelhet, det lilla antalet element som är involverade i bildandet av regleringsåtgärden och de höga driftsegenskaperna har gjort ställdon med kontrollerade motorer till grunden för att skapa drivningar för moderna industriella automatiska styrsystem.

Det finns, även om de inte används i stor utsträckning, ställdon med okontrollerade motorer som innehåller en mekanisk, elektrisk eller hydraulisk koppling som styrs av en elektrisk signal.Deras karakteristiska egenskap är att motorn i dem arbetar kontinuerligt under hela styrsystemets drifttid, och styrsignalen från styranordningen överförs till arbetskroppen genom den kontrollerade kopplingen

Drivsystem med styrda motorer kan i sin tur delas upp enligt metoden för konstruktion av styrsystemet för mekanismer med kontakt och beröringsfri kontroll.

Aktivering, deaktivering och reversering av elmotorer för kontaktstyrda drivenheter utförs med hjälp av olika relä- eller kontaktanordningar. Detta definierar det huvudsakliga kännetecknet för ställdon med kontaktkontroll: i sådana mekanismer beror hastigheten på utgångselementet inte på storleken på styrsignalen som appliceras på ställdonets ingång, och rörelseriktningen bestäms av tecknet (eller fas) för denna signal. Därför kallas ställdon med kontaktkontroll vanligtvis ställdon med konstant rörelsehastighet för arbetskroppen.

För att erhålla en genomsnittlig variabel rörelsehastighet för drivenhetens utgångselement med kontaktstyrning, används pulsdriften för dess elmotor i stor utsträckning.

De flesta ställdon som är konstruerade för kontaktstyrda kretsar använder reversibla motorer. Användningen av elektriska motorer som endast roterar i en riktning är mycket begränsad, men förekommer fortfarande.

Beröringsfria elektriska drivenheter kännetecknas av ökad tillförlitlighet och gör det relativt enkelt att uppnå både konstant och variabel rörelsehastighet för utmatningselementet.Elektroniska, magnetiska eller halvledarförstärkare, såväl som deras kombination, används för beröringsfri styrning av frekvensomriktare. När styrförstärkarna arbetar i reläläge är rörelsehastigheten för ställdonets utgångselement konstant.

Både kontaktstyrda och beröringsfria elektriska drivenheter kan också delas upp enligt följande egenskaper.

Efter överenskommelse i förväg: med roterande rörelse av den utgående axeln — enkelvarv; med roterande rörelse av den utgående axeln - flervarv; med inkrementell rörelse av den utgående axeln — rakt fram.

Genom handlingens natur: positionell handling; proportionell åtgärd.

Genom design: i normal design, i specialdesign (dammsäker, explosionssäker, tropisk, marin, etc.).

Den utgående axeln på envarvsdrivenheter kan rotera inom ett helt varv. Sådana mekanismer kännetecknas av mängden vridmoment på den utgående axeln och tiden för dess fullständiga rotation.

Till skillnad från envarvs flervarvsmekanismer, vars utgående axel kan röra sig inom flera, ibland ett betydande antal varv, kännetecknas också av det totala antalet varv för den utgående axeln.

Linjära mekanismer har en translationsrörelse av utmatningsstaven och utvärderas av kraften på stången, värdet av hela stavens slag, tiden för dess rörelse i fullslagssektionen och rörelsehastigheten för utmatningskroppen i varv per minut för enkelvarv och multivarv och i millimeter per sekund för linjära mekanismer.

Positionsdrivanordningarnas utformning är sådan att med hjälp av dessa kan arbetskropparna endast ställas in i vissa fasta lägen.Oftast finns det två sådana positioner: "öppen" och "stängd". I det allmänna fallet är förekomsten av flerpositionsmekanismer också möjlig. Positionsdrivenheter har vanligtvis inga enheter för att ta emot en positionsåterkopplingssignal.

Proportionella ställdon är strukturellt sådana att de säkerställer, inom de specificerade gränserna, installationen av arbetskroppen i valfritt mellanläge, beroende på styrkan och varaktigheten av styrsignalen. Sådana ställdon kan användas i både positions- och P-, PI- och PID-automatiska styrsystem.

Förekomsten av elektriska enheter av både normal och speciell design utökar kraftigt de möjliga områdena för deras praktiska tillämpning.