2.4 Выбор исполнительных устройств

Выбор исполнительных механизмов (ИМ) определяется: типом регулятора (электрический, пневматический, гидравлический); величиной усилия необходимого для перемещения регулирующего органа; требуемым быстродействием; условиями эксплуатации, т.е. температурой, влажностью, запыленностью, агрессивностью окружающей среды, взрывоопасностью; условиями размещения и сочленения с регулирующим органом и условиями монтажа; номенклатура выпускаемых механизмов.

Исполнительные механизмы предназначены для перестановки регулирующих органов, осуществляющих управляющее воздействие на технологический процесс. Электрические исполнительные механизмы состоят из электродвигателя, редуктора, выходного рычага и различных дополнительных устройств. В качестве привода электрические исполнительные механизмы используют асинхронные трехфазные двигатели общепромышленного назначения, специальные асинхронные двухфазные двигатели с полным ротором и низкооборотные. Для увеличения крутящего момента и достижения необходимой скорости перемещения выходного органа применяют цилиндрические и червячные редукторы. Механизмы комплектуют датчиками положения выходного органа и сигнала обратной связи, пропорционального положению регулирующего органа.

В зависимости от характера перемещения выходного рычага электрические исполнительные механизмы подразделяются на три типа: многооборотные электрические механизмы (МЭМ) с вращающимся выходным органом, выходной вал которых совершает требуемое число оборотов; однооборотные электрические механизмы (МЭО), выходной рычаг которых совершает поворот в пределах угла меньше 360⁰; прямоходные электрические механизмы (МЭП) с поступательным движением выходного рычага. Исполнительные механизмы выбирают в зависимости от величины усилия, необходимого для перестановки регулирующего клапана или величины момента поворотных заслонок.

Типы механизмов и их основные технические данные приведены в таблице 9.

Таблица 9 – Типы МЭО и их технические характеристики

Тип механизма	МНОМ.КР, Н*м	ТНПХ, сек.	RПХ, r/мин	РПОТР., Ватт	М, кг	Электро–двигатель
МЭО-40/10-0,25-99 МЭО-40/25-0,63-99	40	10 25	0,25 0,63	240	27	ЗДСОР 135-1,6-150
МЭО-100/10-0,25-99 МЭО-100/25-0,63-99	100	10 25	0,25 0,63	250	27,5	ЗДСТР 135-4,0-150
МЭО-100/25-0,25-99 МЭО-100/63-0,63-99	100	25 63	0,25 0,63	240	27	ЗДСОР 135-1,6-150
МЭО-100/25-0,25-99 МЭО-100/63-0,63-99	100	25 63	0,25 0,63	170	27,5	ЗДСТР 135-1,6-150
МЭО-250/25-0,25-99 МЭО-250/63-0,63-99	250	25 63	0,25 0,63	250	27,5	ЗДСТР 135-4,0-150
МЭО-250/63-0,25-99 МЭО-250/160-0,63-99	250	63 160	0,25 0,63	240	27	ЗДСОР 135-1,6-150
МЭО-250/25-0,25-99 МЭО-250/160-0,63-99	250	63 160	0,25 0,63	170	27,5	ЗДСТР 135-1,6-150

где М_НОМ.КР – номинальный крутящий момент на выходном вала, Н*м;

Т_НПХ – номинальное время полного хода выходного вала, сек;

R_ПХ – номинальный полный ход выходного вала, r/мин;

Р_ПОТР. – потребляемая мощность, не более, Ватт;

М – масса, не более, кг.

Выбираем по таблице 9 тип МЭО:

1) для регулирования расхода газа: МЭО 100/25-0,25У (номинальный крутящий момент на выходном валу: 100 Н*м, номинальное время полного хода выходного вала: 25 сек, номинальный полный ход выходного вала: 0,25 r/мин, “У” – умеренное климатическое исполнение, потребляемая мощность: 240 Ватт, тип электродвигателя: ЗДСОР 135-1,6-150). Тип электродвигателя – ЗДСОР 135-1,6-150 (напряжение: 220 В, частота: 50 Гц, потребляемая мощность: 240 Ватт, частота вращения: 150 r/мин).

2) для регулирования расхода воздуха: МЭО 250/25-0,25У (номинальный крутящий момент на выходном валу: 250 Н*м, номинальное время полного хода выходного вала: 25 сек, номинальный полный ход выходного вала: 0,25 r/мин, “У” – умеренное климатическое исполнение, потребляемая мощность: 250 Ватт, тип электродвигателя: ЗДСТР 135-4,0-150). Тип электродвигателя – ЗДСТР 135-4,0-150 (напряжение: 380 В, частота: 50 Гц, потребляемая мощность: 250 Ватт, частота вращения: 150 r/мин).

3) для регулирования давления в печи: МЭО МЭО 630/25-0,25У (номинальный крутящий момент на выходном валу: 630 Н*м, номинальное время полного хода выходного вала: 25 сек, номинальный полный ход выходного вала: 0,25 r/мин, “У” – умеренное климатическое исполнение).

Электрическое питание механизмов МЭО-250-99К осуществляется от сети трёхфазного напряжения 220/380, 230/400, 240/415 В, частотой 50 Гц и 220/380 В, частотой 60 Гц; механизмов МЭО-99 – от сети однофазного напряжения 220, 215, 230 В, частотой 50 Гц и 220 В, частотой 60 Гц.

Управление МЭО осуществляется с помощью пускателя бесконтактного реверсивного типа ПБР-3А. Пусковые устройства обеспечивают необходимое усиление мощности управляющих сигналов, поступающих от регулирующего устройства при автоматическом регулировании или при ручном управлении от оператора. Пускатели предназначены для бесконтактного управления электрическими исполнительными механизмами, которых использованы с 3-х фазными синхронными и асинхронными  двигателями (ДСТР, АОЛ, 4А, АИР ), с защитой асинхронного двигателя от перегрузки.

Технические данные пускателя бесконтактного реверсивного типа ПБР-3А приведены в таблице 10.

Таблица 10– Технические данные пускателя типа ПБР-3А

Входной сигнал	– импульсы 2-х полупериодного выпрямленного синусоидального напряжения (24±6) В с непрерывным изменением скважности; – изменение состояния бесконтактных  ключей
Входное сопротивление пускателя	750 Ом
Максимальный коммутируемый ток	3А
Быстродействие (время запаздывания выходного тока при подаче и снятии управляющего сигнала	25 мс
Разница между длительностями входного и выходного сигналов не более	20 мс
Напряжение источника питания цепей управления	22-26 В (среднее значение двухполупериодного выпрямленного тока)
Норма средней наработки на отказ	100000 час
Полный срок службы	10 лет
Степень защиты	IP20
Электрическое питание	220/380 В, 50 Гц
Потребляемая мощность	5 Вт
Масса	3,5 кг

Режим работы ПБР-3А – повторно-кратковременный реверсивный с частотой включений до 630 в час. Параметры питания: 220В, 50Гц и 380В, 50Гц; командный сигнал 24В постоянного напряжения. Пускатель можно устанавливать в любое положение. Для защиты от коротких замыканий на входе питающая сеть должна подключаться через предохранители (например, ПК 45-5А). Пускатель должен быть заземлен проводом сечением не менее 3 мм² (винт заземления находится в корпусе прибора). Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха 5..50 ⁰С; относительная влажность 30..80 %; напряженность внешних магнитных полей в месте установки прибора не более 400 А/м. Частота вибрации мест крепления не превышает 25 Гц при амплитуде до 0,1 мм. Степень защиты IP20.