Многократный электрический привод: принцип, применение

В области современной промышленной автоматизации, Многообразные электрические приводы , как ключевое приводное устройство, играйте незаменимую роль. Они могут эффективно преобразовать электрическую энергию в механическое вращение, точно контролировать работу различного оборудования и широко используются во многих отраслях, таких как энергетика, химическая промышленность и водоснабжение. Благодаря постоянному развитию технологий, многократные электрические приводы добились значительных улучшений в производительности, функции и интеллекте, обеспечивая надежную гарантию для эффективной, точной и безопасной работы промышленного производства.

Что такое Многократный электрический привод?

Многообразовательный электрический привод-это автоматическое устройство управления, которое может преобразовать электрическую энергию в выходной выход холма. Он используется в основном для управления оборудованием, которое требует нескольких поворотов вращения для достижения полного открытия, полного закрытия или точной регулировки. Наиболее распространенными объектами применения являются различные клапаны, такие как клапаны затвора, остановки клапанов, клапаны плунжера и т. Д. В отличие от электрических приводов частично разворачиваются, которые могут достигать только 90 градусов или менее 360 градусов вращения, многократные электрические приводы могут достичь непрерывного вращения нескольких поворотов (обычно более 1 поворота), что отвечает потребностям некоторого оборудования для большого поведения и высокого обращения.

Рабочий принцип из Многократный электрический привод

Принцип работы многообразового электрического привода основан на скоординированной работе двигательного привода и механической передачи. Возьмите общий мультизмурный электрический привод на основе трехфазного асинхронного двигателя в качестве примера:

л Вход питания : Когда мощность включена, трехфазный асинхронный двигатель начинает работать и выводит высокоскоростной вращающейся механической энергии. Скорость вращения двигателя обычно высока, как правило, от нескольких сотен и нескольких тысяч революций в минуту, но его выходной момент относительно невелик.

л Сокращение привода : Поскольку открытие и закрытие оборудования, такое как клапаны, требует большого крутящего момента и низкой скорости, необходим механизм восстановления, чтобы соответствовать выходным характеристикам двигателя. Механизм сокращения, как правило, состоит из червячных шестерни, наборов передач и других компонентов. Высокоскоростное вращение двигателя передается червяковой шестерней или набором передач, а скорость постепенно снижается, в то время как крутящий момент увеличивается в соответствии с коэффициентом передачи. Например, благодаря передаче сквозной шестерни, высокоскоростной и низкоотъемной выход мощика можно преобразовать в низкоскоростной и высокий выход выходного вала, так что выходной вал может привести к подходящей скорости и крутящему моменту.

л Работа контрольной секции : Раздел управления является ядром многопоточного электрического привода. Он получает контрольные сигналы от системы управления, таких как сигналы тока 4-20 мА, сигналы напряжения 0-10 В или сигналы цифровой связи. Эти сигналы представляют требования команды для выходного положения или действия привода. В разделе управления сравнивается принятый сигнал управления с фактическим сигналом положения, поданным обратно внутренним устройством обратной связи с приводом и генерирует инструкции управления на основе результатов сравнения, чтобы управлять прямой, обратной или остановкой двигателя. Например, когда сигнал управления требует, чтобы отверстие клапана увеличивалось, если фактическое отверстие клапана меньше установленного значения, раздел управления будет управлять двигателем, чтобы повернуть вперед, приводя к вращению клапана в направлении увеличения отверстия; Когда фактическое открытие клапана достигает установленного значения, раздел управления будет управлять двигателем, чтобы прекратить запуск.

л Обратная связь положения : Чтобы дать системе управления узнать состояние оборудования в режиме реального времени, многократный электрический привод оснащен устройством обратной связи с положением. Устройства обратной связи общей позиции включают в себя потенциометры, кодеры и т. Д. Когда выходной вал привода приводит к вращению оборудования (например, клапана), компоненты устройства обратной связи положения также будут вращаться синхронно, преобразуя фактическое положение оборудования в электрический сигнал или цифровой сигнал, чтобы подавать обратно в управляющую часть или систему управления повреждением. Благодаря обратной связи положения система управления может точно понять отверстие оборудования и реализовать точный контроль и мониторинг оборудования.

Классификация из Многообразные электрические приводы

1. Классификация по типу двигателя привода

л AC Motor Drive Type : Наиболее широко используемыми, общими являются трехфазные асинхронные двигатели AC и однофазные двигатели переменного тока. Трехфазные асинхронные двигатели AC имеют преимущества простой структуры, надежной работы, низкой стоимости и высокой выходной мощности. Они подходят для случаев с высоким выходным моментом и большими нагрузками, такими как привод крупных промышленных клапанов. Однофазные двигатели переменного тока часто используются в некоторых небольших многократных электрических приводах, подходящих для сценариев применения с низкой мощностью и низкими потребностями в мощности, таких как контроль небольших клапанов в гражданских зданиях.

л Тип двигателя постоянного тока : DC Motors обладают хорошей эффективностью регулирования скорости и могут достичь относительно точного управления скоростью. В некоторых случаях, когда точность регулирования скорости привода является высокой, и требуется частая и остановка, и требуется обратное вращение, многократные электрические приводы, управляемые двигателями постоянного тока, имеют преимущества. Например, в некотором экспериментальном оборудовании или небольших промышленных системах с чрезвычайно высокой точностью контроля потока можно использовать электрические приводы, управляемые двигателями постоянного тока. Его недостатки заключаются в том, что он должен быть оснащен источником питания постоянного тока, стоимость относительно высока, а требования к техническому обслуживанию двигателя относительно высоки.

л Тип шагового двигателя : Шаповые двигатели могут преобразовать электрические импульсные сигналы в угловое смещение. Каждый раз, когда получается импульсный сигнал, двигатель вращается с фиксированным углом, а именно на угол шага. Эта характеристика позволяет многоворотке электрических приводов, обусловленных шагами-двигателями, иметь высокую точность позиционирования и достигать точного управления положением. В некоторых случаях используются электрические приводы, управляемые шаговыми двигателями, которые требуют чрезвычайно высокой точности открытия клапана, таких как производство полупроводников, точная химическая промышленность и другие отрасли промышленности. Тем не менее, их выходной крутящий момент относительно невелик, а их рабочая скорость также подвержена определенным ограничениям.

л Тип сервопривод : Сервомоты обладают преимуществами быстрой скорости отклика, высокой точности управления и сильной перегрузки. Многообразные электрические приводы, управляемые сервоприводами, могут быстро и точно реагировать на контрольные сигналы и достигать высокоскоростного и высокопроизводительного управления клапанами и другим оборудованием. В некоторых случаях, когда динамическая производительность привода чрезвычайно высока, например, управление высокоскоростными клапанами переключателей и быстрое выполнение действий в автоматизированных производственных линиях, многократные электрические приводы, приводящие в действие серво-двигатели хорошо. Тем не менее, их стоимость относительно высока, а система управления относительно сложна.

2. Классификация методом управления

л Тип управления открытой петлей : После получения контрольного сигнала, многопотативный электрический привод с управлением с открытым контуром приводит двигатель для работы в соответствии с предустановленной программой для завершения соответствующего действия, такого как открытие или закрытие клапана. Он не имеет функции обнаружения обратной связи и коррекции фактического результата выполнения. Точность управления в основном зависит от точности механизма двигателя и передачи и параметров заданного управления. Этот метод управления имеет простую структуру и низкую стоимость. В некоторых случаях он подходит с низкими требованиями точности управления, относительно стабильной рабочей средой и небольшими изменениями нагрузки, такими как управление клапанами в некоторых простых системах вентиляции.

л Тип управления с закрытой петлей : Контролируемый с закрытой контуром многократный электрический привод обнаруживает выходное положение привода в режиме реального времени через устройство обратной связи с положением и подает обратный сигнал положения контроллеру. Контроллер сравнивает сигнал обратной связи с сигналом управления входным сигналом и регулирует работу двигателя в соответствии с результатом сравнения, чтобы гарантировать, что выходное положение привода согласуется с положением, требуемым контрольным сигналом. Этот метод управления может эффективно повысить точность управления, адаптироваться к различным сложным рабочим средам и изменениям нагрузки, и широко используется в полях промышленной автоматизации с высокой точностью управления, такими как управление клапаном управления потоком в химическом производстве, управление клапанами в силовых системах и т. Д.

Функции из Многообразные электрические приводы

л Высокий контроль : Благодаря расширенным алгоритмам управления и устройствам обратной связи с точными положениями, многоворотливые электрические приводы могут достичь высокого контроля от открытия клапана или положения оборудования с точностью управления ± 0,1% или даже выше. Это обеспечивает точную настройку среднего потока, давления и других параметров во время промышленного производства, обеспечивая стабильность производственного процесса и согласованность качества продукции.

л Большой выход крутящего момента : Механизм восстановления, оснащенный многопользовательским электрическим приводом, может преобразовать высокоскоростную и низкую мощность мотора в низкоскоростную и высокую мощность выходного вала. Ассортимент выходного крутящего момента может быть от десятков Newton -метров до десятков тысяч метров Ньютона, что может соответствовать требованиям к вождению клапанов и другого оборудования различных спецификаций и типов, и особенно подходит для вождения больших и тяжелых клапанов.

л Быстрая скорость ответа : После получения сигнала управления, многократный электрический привод может быстро реагировать, привести двигатель для запуска, быстро остановить или изменять направление и реализовать быстрое действие оборудования. Для некоторых клапанов, которые необходимо быстро открывать и закрывать, такие как аварийные откладывающие клапаны, электрический привод с несколькими оборотами может за короткое время завершить открытие или закрытие клапана, чтобы обеспечить безопасность производственного процесса.

л Высокая надежность : Многообразные электрические приводы используют зрелые двигательные технологии и надежные компоненты механической передачи. После строгого проверки качества и тестирования долговечности они обладают высокой надежностью и стабильностью. В нормальных условиях труда их среднее время между сбоями (MTBF) может достигать тысяч или даже десятков тысяч часов, сокращать обслуживание оборудования и время простоя и повысить эффективность производства.

л Высокая степень интеллекта : Современные многократные электрические приводы обычно оснащены интеллектуальными контроллерами, которые имеют такие функции, как передача данных, диагностика неисправностей, самозащита и дистанционное управление. Через интерфейсы связи (такие как RS485, Modbus, Prизibus и т. Д.), Данные могут быть обменены с помощью системы управления для достижения удаленного мониторинга и работы. В то же время интеллектуальный контроллер может отслеживать рабочее состояние привода в реальном времени, анализировать такие параметры, как ток двигателя, температура, положение и т. Д., Обнаружение и диагностику разломов во времени и принимать соответствующие меры защиты, такие как защита от перегрузки, защита от перегрева, защита от перегрузки и т. Д., Для повышения безопасности и религиозности оборудования.

л Сильная адаптивность : Многообразные электрические приводы могут быть настроены в соответствии с различными рабочими средами и требованиями к применению, такими как взрывозащитные, водонепроницаемые, пыльно-защищенные и т. Д. Взрывоопасные электрические приводы могут безопасно работать в огнестойких и взрывных условиях и широко используются в таких отраслях, как нефть, химикация и природное газ; Водонепроницаемые и пыльно-защищенные многократные электрические приводы подходят для влажных, пыльных и других суровых сред, таких как очистные сооружения, шахты и другие места.

Области применения из Многообразные электрические приводы

1. Энергетическая промышленность

л Нефть и газ : В процессе добычи нефти и газа, транспортировки и переработки многократные электрические приводы широко используются для управления различными клапанами. Например, в устройствах «Уэллхед» они используются для контроля открытия и закрытия клапанов рождественских елок для достижения точной регуляции добычи нефти и газа; На нефтегазовых трубопроводах они управляют клапанами затвора, останавливаются клапаны и т. Д., Чтобы обеспечить безопасную работу и регулирование потока трубопроводов; На нефтеперерабатывающих заводах и заводах по переработке природного газа они используются для управления различными клапанами процесса для достижения автоматического управления разделением нефти и газа, очистки и других процессов процессов.

л Электричество : Многообразные электрические приводы играют важную роль в области производства электроэнергии, таких как выработка тепловой электроэнергии, генерация гидроэнергетики и выработка ядерной энергии. На тепловых электростанциях они используются для контроля клапана питательной воды котла, парового клапана, демпфера горелки и т. Д., Для достижения точного управления процессом сгорания котла, потока парового потока и уровня воды и обеспечения стабильной работы набора генераторов; В гидроэнергетических растениях они используются для контроля отверстия направляющего лопата и впускного клапана воды турбины, регулировки вывода турбины и достижения контроля производства электроэнергии; На атомных электростанциях они используются для контроля клапана охлаждающей жидкости и предохранительного клапана ядерного реактора и обеспечения безопасной и стабильной работы атомной электростанции.

2. Химическая промышленность

Процесс химического производства включает в себя много сложных химических реакций и транспортировки материала, которые требуют чрезвычайно высокой точности контроля и надежности клапанов. Многообразные электрические приводы широко используются в различных связях химического производства, таких как транспортировка сырья, контроль процесса реакции, разделение продукта и очистка и т. Д. Например, в химическом реакторе, отверстие подачи клапана и разгрузочного клапана контролируется для точной корректировки скорости потока и времени реакции реакционных материалов для обеспечения плавного прогресса химической реакции; В дистилляционной башне клапан рефлюкса и разгрузочный клапан контролируются для достижения точного контроля процесса дистилляции и улучшения чистоты и качества продукта.

3. Вода охраняемость промышленность

В проектах по охране воды, многоворотливые электрические приводы используются для управления различными гидравлическими клапанами, такими как клапаны затвора наводнений, дамб, клапаны диверсии воды в ирригационных системах, ворота шлюзы и остановки клапанов в городских системах водоснабжения и т. Д. Посредством точного контроля над этими клапанами, разумным распределением водных ресурсов, контроля водных потоков и оказания помощи и безопасности водного водоснабжения городского водоснабжения. Например, перед наводнением клапан затвора наводнения может быть быстро открыт путем удаленного контроля над многофункциональным электрическим приводом, чтобы своевременно истощать наводнение и обеспечить безопасность плотины и вниз по течению; В ирригационном сезоне открытие клапана диверсии воды может быть точно скорректировано в соответствии с потребностью в воде сельскохозяйственных угодий для эффективного использования водных ресурсов.

4. Металлургический Промышленность

В процессе металлургического производства необходимо контролировать высокотемпературные, высокие и высоко коррозионные носители. Многообразные электрические приводы подходят для различных суровых сред в металлургической промышленности и используются для контроля клапанов горячего воздуха, газовых клапанов, кислородных подъемных клапанов стальных преобразователей и т. Д. Посредством точного контроля этих клапанов, стабильного контроля таких параметров, как температура, давление и поток в процессе металлургического производства, в то время как обеспечивает качество производства, в то время как обеспечивание обеспечения и качества продукции.

5. Строительство и муниципальное инженерия

В области строительства и муниципальной инженерии многопоточные электрические приводы используются для управления клапанами в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) в зданиях, таких как клапаны регулирования горячей воды, клапаны свежего воздуха и т. Д., Для достижения автоматической настройки температуры в помещении, влажности и качества воздуха, а также улучшения комфорта и энергоэффективности зданий. В муниципальных системах водоснабжения и очистки сточных вод используются многократные электрические приводы для управления шлюзовыми воротами, проверки клапанов, регулирования клапанов и т. Д. Для обеспечения безопасности городского водоснабжения и нормальной эксплуатации очистки сточных вод.

Производственная технология of Многообразные электрические приводы

1. Обработка деталей

л Моторное производство : Выберите соответствующий моторный дизайн в соответствии с различными типами двигателей (например, AC Motors, DC Motors, Stepper Motors, Servo Motors). Для двигателей переменного тока необходимо выполнить такие процессы, как переноска ядра, обмотка и вставка, а также производство ротора; Для DC Motors также необходимо изготовить коммутатор и установить устройство щетки. В процессе производства двигателя существуют строгие требования для выбора материала ядра, точность удара и изоляционную обработку обмотки, чтобы обеспечить производительность и надежность двигателя.

л Обработка механизма восстановления : Основные части механизма восстановления, такие как червячные шестерни, червячные валы, шестерни и т. Д., Обычно обрабатываются с помощью высококачественных металлических материалов (таких как сплава, медный сплав и т. Д.). Червячные шестерни и валы червя, как правило, изготавливаются путем поворота, фрезерования, шлифования и других процессов, чтобы обеспечить точность их профиля зубов и шероховатость поверхности; Двигатели обрабатываются с помощью привлечения, формирования, бритья и других процессов, и для улучшения твердости и износостойкости для устойчивости передач требуется термическая обработка.

л Производство жилья и других деталей : Корпус мультиф электрических приводов, как правило, изготавливается путем литья или обработки листового металла. Процесс литья может использовать песчаную лить, литью и другие методы для производства корпусов со сложными формами; В обработке листового металла используется сдвиг, изгиб, сварка и другие процессы для производства компактных корпусов. Кроме того, также необходимо обрабатывать и производить различные стандартные детали, такие как валы, ключи, орехи и нестандартные детали, такие как монтажные кронштейны для устройств обратной связи положения (такие как потенциометра и энкодеры).

2. Ассамблея и ввод в эксплуатацию

л Компонент сборка Во -первых, собирайте обработанный двигатель и механизм восстановления, чтобы гарантировать, что выходной вал двигателя и входной вал механизма восстановления соединены точно, и концентричность соответствует требованиям. Затем установите устройство обратной связи положения и подключите его к выходному валу или компоненту передачи привода, чтобы обеспечить точность обратной связи положения. Затем установите электрические компоненты, такие как плата управления, клеммные блоки, панель дисплея и ручные компоненты, такие как порча и сцепления. Во время процесса сборки необходимо строго соблюдать требования к процессу сборки, контролировать подходящее разрешение между компонентами, использовать соответствующие инструменты затягивания и крутящий момент для обеспечения качества сборки.

л Машинная отладка : После сборки многократный электрический привод полностью отлаживается. Во -первых, тест на электрическую производительность проводится, чтобы проверить, соответствует ли сопротивление изоляции, начального тока, запуска тока и других параметров двигателя стандартами; Затем проводится тест на производительность управления, чтобы проверить, являются ли скорость отклика привода, точность позиционирования, направление действия и т. Д. Правильны, вводя различные контрольные сигналы; В то же время сигнал обратной связи устройства обратной связи с положением проверяется как точный и соответствующий фактическому положению. В процессе отладки обнаруженные проблемы сформируются и ремонтируются своевременно, чтобы гарантировать, что показатели производительности привода соответствовали требованиям проектирования.

3. Качественное тестирование и сертификация

л Качественная проверка : Многократные электрические приводы должны пройти строгий инспекцию качества, прежде чем покинуть фабрику, включая проверку внешнего вида, измерение размеров, тестирование производительности и т. Д. Инспекция внешнего вида в основном проверяет, есть ли оболочка с царапинами, деформацией, изливанием покрытия и другими дефектами; Размерное измерение гарантирует, что размеры каждого компонента удовлетворяют требованиям проектных чертежей; Тестирование производительности, в дополнение к вышеупомянутым электрическим характеристикам и тестированию на производительность управления, также включает в себя тестирование выхода крутящего момента привода, уровень защиты (такой как водонепроницаемый, пыльно-защищенные, взрывоохранные производительность), долговечность и т. Д. Благодаря моделированию фактических условий труда и условия труда привод тестируется на долгое время, чтобы проверить его надежность и стабильность в различных условиях.

л Сертификация : Чтобы удовлетворить потребности различных отраслей и рынков, многоворотливые электрические приводы необходимо получить соответствующие сертификаты, такие как сертификация CE (в соответствии с европейскими стандартами безопасности, здоровья и экологии), сертификация UL (сертификация лабораторий андеррайтеров), Сертификация по обеспечению взрыва (такая как Exctertification, подходящая для фламанда и взрывной среды), с помощью Active Servations ortabtorive, а также выполнение Actaintainties-это обеспечение Actaintainties-это обеспечение Actaintainties-это обеспечение Actaintainties, что-то вроде. или внутренние стандарты и спецификации, а рыночная конкурентоспособность и признание продукта улучшаются.