Viacnásobný elektrický ovládač: princíp, aplikácia

V oblasti modernej priemyselnej automatizácie, elektrické ovládače s viacerými otočkami , ako kľúčové vodičské zariadenie, hrajte nevyhnutnú úlohu. Môžu efektívne premeniť elektrickú energiu na mechanickú rotáciu, presne riadiť prevádzku rôznych zariadení a široko sa používajú v mnohých odvetviach, ako je energetický, chemický priemysel a ochrana vody. Vďaka nepretržitému rozvoju technológie dosiahli viacnásobné elektrické ovládače viacerých zákrut významné zlepšenie výkonnosti, funkcie a inteligencie, čím poskytovali silnú záruku efektívnej, presnej a bezpečnej prevádzky priemyselnej výroby.

Čo je Viacnásobný elektrický ovládač?

Elektrický ovládač viacerých otočených je automatické riadiace zariadenie, ktoré dokáže previesť elektrickú energiu na viacbrádzať výstup rotačného pohybu. Používa sa hlavne na riadenie zariadení, ktoré vyžaduje viacnásobné otáčky rotácie, aby sa dosiahol úplné otváranie, úplné zatváranie alebo presné nastavenie. Najbežnejšími aplikačnými objektmi sú rôzne ventily, ako sú bránové ventily, zastavovacie ventily, piestové ventily atď. Na rozdiel od elektrických ovládačov čiastočného otáčania, ktoré môžu dosiahnuť iba 90 stupňov alebo menej ako 360 stupňov rotácie, môžu viacnásobné elektrické ovládače dosiahnuté nepretržité otáčanie viacerých otáčok (zvyčajne viac ako 1 otáčanie), čím sa uspokojujú s potrebami niektorých zariadení pre veľkú mozgovú príhodu a vysokú postupnú kontrolu.

Pracovný princíp z elektrický pohon viacerých otáčaní

Pracovný princíp viacnásobného elektrického pohonu je založený na koordinovanej prevádzke pohonu motora a mechanického prevodu. Vezmite ako príklad spoločného elektrického pohonu viacerých otočných otočení založeného na trojfázovom asynchrónnom motore:

l Vstup : Po zapnutí energie začne bežať trojfázový asynchrónny motor a výstupuje vysokorýchlostná rotujúca mechanická energia. Rýchlosť rotácie motora je zvyčajne vysoká, zvyčajne medzi niekoľkými stovkami a niekoľkými tisícmi otáčkami za minútu, ale jeho výstupný krútiaci moment je relatívne malý.

l Redukcia : Keďže otvorenie a zatváranie zariadení, ako sú ventily, vyžaduje veľký krútiaci moment a nízku rýchlosť, je potrebný redukčný mechanizmus, ktorý zodpovedá výstupným charakteristikám motora. Mechanizmus redukcie sa všeobecne skladá z červových prevodov, súprav prevodov a iných komponentov. Vysokorýchlostná rotácia motora sa prenáša pomocou červového prevodového stupňa alebo súpravy prevodovky a rýchlosť sa postupne znižuje, zatiaľ čo krútiaci moment sa zvyšuje podľa pomeru prevodu. Napríklad cez prevodovku červov je možné vysokorýchlostný a nízko-krútený výkon motora previesť na nízku rýchlosť a vysoký prúd výstupného hriadeľa, aby sa výstupný hriadeľ mohol poháňať ventil vhodnou rýchlosťou a krútiacim momentom.

l Prevádzka riadiacej sekcie : Riadiaca sekcia je jadrom elektrického ovládača viacerých otáčaní. Prijíma riadiace signály z riadiaceho systému, ako sú napríklad prúdové signály 4-20MA, signály napätia 0-10V alebo signály digitálnej komunikácie. Tieto signály predstavujú príkazové požiadavky na výstupnú polohu alebo konanie ovládača. Riadiaca sekcia porovnáva prijatú riadiacu signál so skutočným signálom polohy podávaného späť zariadením Spätná väzba vnútornej polohy ovládača a generuje riadiace pokyny založené na výsledkoch porovnávania na riadenie dopredu, spätného alebo zastavenia motora. Napríklad, keď riadiaci signál vyžaduje zvýšenie otvoru ventilu, ak je skutočný otvor ventilu menší ako nastavená hodnota, riadiaci sekcia riadi motor otáčanie dopredu a posunie ventil, aby sa otáčal v smere zvýšenia otvoru; Keď skutočný otvor ventilu dosiahne nastavenú hodnotu, riadiacu sekciu riadi motor, aby prestal bežať.

l Spätná väzba : Aby sa riadiaci systém poznal spustený stav zariadenia v reálnom čase, je elektrický ovládač s viacerými otáčaním vybavený zariadením na spätnú väzbu polohy. Medzi bežné zariadenia na spätnú väzbu polohy patria potenciometre, kódovače atď. Keď výstupný hriadeľ ovládača poháňa zariadenie (napríklad ventil) na otáčanie, komponenty zariadenia na spätnú väzbu polohy tiež otáčajú synchrónne a premieňajú skutočnú polohu zariadenia na elektrický signál alebo digitálny signál, aby sa vrátili späť do ovládacieho alebo vzdialeného ovládacieho systému. Prostredníctvom spätnej väzby môže riadiaci systém presne uchopiť otvorenie zariadenia a realizovať presné riadenie a monitorovanie zariadenia.

Klasifikácia z elektrické ovládače s viacerými otočkami

1. Klasifikácia podľa pohonného motora

l Typ pohonu motora AC : Najčastejšie používané, bežné sú trojfázové AC asynchrónne motory a jednzázové AC motory. Trojfázové AC asynchrónne motory majú výhody jednoduchej štruktúry, spoľahlivej prevádzky, nízkych nákladov a vysokého výstupného výkonu. Sú vhodné na príležitosti s vysokým požiadavkám na krútiaci moment a veľkým zaťažením, ako je napríklad jazda veľkých priemyselných ventilov. Jednzázové striedavé motory sa často používajú v niektorých malých viacnásobných elektrických ovládačoch, ktoré sú vhodné pre aplikačné scenáre s nízkym výkonom a požiadavkami na nízku energiu, ako je napríklad kontrola malého ventilu v občianskych budovách.

l DC Motor Typ : DC Motors majú dobrú reguláciu rýchlosti a môžu dosiahnuť relatívne presné riadenie rýchlosti. V niektorých príležitostiach, keď je presnosť regulácie rýchlosti ovládača vysoká a je potrebná častá štart a zastavenie alebo dopredu a spätná rotácia, majú viacnásobné elektrické ovládače poháňané jednosmernými motormi. Napríklad v niektorých experimentálnych zariadeniach alebo v malých priemyselných systémoch s extrémne vysokými požiadavkami na presnosť regulácie toku sa môžu použiť viacnásobné elektrické ovládače poháňané jednosmernými motormi. Jeho nevýhodami sú, že musia byť vybavené napájaním jednosmerného prúdu, náklady sú relatívne vysoké a požiadavky na údržbu motora sú relatívne vysoké.

l Krok poháňaný motorom : Krokové motory môžu previesť elektrické pulzné signály na uhlové posun. Zakaždým, keď sa prijme pulzný signál, motor otáča pevným uhlom, konkrétne uhol kroku. Táto charakteristika umožňuje viacnásobné elektrické ovládače poháňané krokovými motormi, aby mali vysokú presnosť polohy a dosiahli presnú kontrolu polohy. Viacnásobné elektrické ovládače poháňané krokovými motormi sa používajú v niektorých príležitostiach, ktoré si vyžadujú extrémne vysokú presnosť otvárania ventilov, ako je výroba polovodičov, presný chemický priemysel a iné priemyselné odvetvia. Ich výstupný krútiaci moment je však relatívne malý a ich prevádzková rýchlosť je tiež predmetom určitých obmedzení.

l Servo -motor poháňaný typ : Servo Motors majú výhody rýchlej rýchlosti odozvy, vysokej presnosti kontroly a silnej kapacity preťaženia. Viacnásobné elektrické ovládače poháňané servo motormi môžu rýchlo a presne reagovať na riadiace signály a dosiahnuť vysokorýchlostnú a vysokú presnú kontrolu ventilov a iných zariadení. V niektorých prípadoch, keď je dynamický výkon ovládača extrémne vysoký, ako je napríklad riadenie vysokorýchlostných prepínacích ventilov a rýchle vykonávanie akcie v automatizovaných výrobných vedeniach, viac elektrických akcií s viacerými zábradliami, ktoré sú poháňané servo motormi, fungujú dobre. Ich náklady sú však relatívne vysoké a riadiaci systém je relatívne zložitý.

2. Metóda klasifikácie pomocou riadiacej metódy

l Typ ovládacieho prvku s otvorenou slučkou : Po prijatí riadiaceho signálu poháňa viacbrádza elektrický ovládač s ovládacou slučkou s otvorenou slučkou, aby fungoval podľa predvoleného programu na dokončenie zodpovedajúcej akcie, napríklad otváranie alebo zatvorenie ventilu. Nemá funkciu detekcie spätnej väzby a opravy skutočného výsledku vykonávania. Presnosť regulácie závisí hlavne od presnosti mechanizmu motorového a prenosu a parametrov predvoleného riadenia. Táto metóda riadenia má jednoduchú štruktúru a nízke náklady. Je vhodný pre niektoré príležitosti s nízkymi požiadavkami na presnosť kontroly, relatívne stabilným pracovným prostredím a malými zmenami zaťaženia, ako je regulácia ventilu v niektorých jednoduchých ventilačných systémoch.

l Typ kontroly s uzavretou slučkou : Elektrický ovládač s viacerými otočenými elektrickými ovládačmi ovládaný s uzavretou slučkou detekuje výstupnú polohu ovládača v reálnom čase prostredníctvom zariadenia na spätnú väzbu polohy a zadáva pozičný signál späť do ovládača. Radič porovnáva signál spätnej väzby so signálom riadenia vstupu a upravuje prevádzku motora podľa výsledku porovnania, aby sa zabezpečilo, že výstupná poloha ovládača je konzistentná s polohou vyžadovanou riadiacim signálom. Táto metóda riadenia môže účinne zlepšiť presnosť riadenia, prispôsobiť sa rôznym zložitým pracovným prostredím a zmenám zaťaženia a široko sa používa v poliach priemyselnej automatizácie s vysokou požiadavkami na presnosť kontroly, ako je regulácia regulácie toku v chemickej výrobe, riadenie ventilov v energetických systémoch atď.

Funkcie z elektrické ovládače s viacerými otočkami

l Vysoká presná kontrola : Prostredníctvom pokročilých riadiacich algoritmov a presných zariadení na spätnú väzbu môžu viacnásobné elektrické ovládače dosiahnuť vysokú presnú kontrolu otvárania ventilov alebo polohy zariadenia s presnosťou regulácie ± 0,1% alebo dokonca vyššou. To umožňuje presné úpravu stredného prietoku, tlaku a iných parametrov počas priemyselnej výroby, čím sa zabezpečuje stabilita výrobného procesu a konzistentnosť kvality produktu.

l Výstup : Mechanizmus redukcie vybavený viacbodovým elektrickým ovládačom môže previesť vysokorýchlostný a nízko krútiaci výstup motora do nízkorýchlostnej a vysokej kvality výstupného hriadeľa. Rozsah výstupného krútiaceho momentu môže byť od desiatok metrov Newton po desiatky tisíc metrov Newton, ktoré môžu spĺňať vodičské požiadavky ventilov a iných zariadení rôznych špecifikácií a typov a je zvlášť vhodné na riadenie veľkých a ťažkých ventilov.

l Rýchla rýchlosť odozvy : Po prijatí riadiaceho signálu môže elektrický ovládač viacerých otáčaní rýchlo reagovať, riadiť motor, aby rýchlo začal, zastavil alebo zmenil smer a realizoval rýchle pôsobenie zariadenia. Pre niektoré ventily, ktoré je potrebné rýchlo otvoriť a zatvoriť, napríklad núdzové vypínacie ventily, môže elektrický pohon viacerých otáčaní dokončiť otváranie alebo zatvorenie ventilu v krátkom čase, aby sa zabezpečila bezpečnosť výrobného procesu.

l Vysoká spoľahlivosť : Viacnásobné elektrické ovládače používajú technológiu zrelých motorov a spoľahlivé komponenty mechanického prenosu. Po prísnej kontrolu kvality a testovania trvanlivosti majú vysokú spoľahlivosť a stabilitu. Za normálnych pracovných podmienok môže ich priemerný čas medzi zlyhaniami (MTBF) dosiahnuť tisíce alebo dokonca desiatky tisíc hodín, znížiť údržbu zariadení a prestoje a zlepšiť efektívnosť výroby.

l Vysoký stupeň inteligencie : Moderné viacnásobné elektrické ovládače sú zvyčajne vybavené inteligentnými ovládačmi, ktoré majú funkcie, ako je komunikácia údajov, diagnostika porúch, sebaobrana a diaľkové ovládanie. Prostredníctvom komunikačných rozhraní (napríklad RS485, MODBUS, Profibus atď.) Je možné dáta vymeniť s horným riadiacim systémom, aby sa dosiahli diaľkové monitorovanie a prevádzka. Zároveň môže inteligentný ovládač monitorovať prevádzkový stav ovládača v reálnom čase, analyzovať parametre, ako je prúd motora, teplota, poloha atď., Zistiť a diagnostikovať včasné detekcie porúch a prijať zodpovedajúce ochranné opatrenia, ako je nadprúdová ochrana, ochrana pred prehrievaním, ochrana preťaženia atď., Aby sa zlepšili bezpečnosť a spoľahlivosť zariadenia.

l Silná adaptabilita : Viacnásobné elektrické ovládače sa dajú prispôsobiť podľa rôznych pracovných prostredí a požiadaviek na aplikáciu, ako sú výbuch odolné voči výbuchu, vodotesné, odolné voči prachu atď. Explóziou, ktoré sú viacerých otočených elektrických akcií, ktoré sú viacerých otáčaní, môžu bezpečne pracovať v horľavom a výbušnom nebezpečnom prostredí a sú široko používané v priemysle, ako sú ropné, chemické a zemné plyny; Vodotesné a prachové viacnásobné elektrické ovládače sú vhodné pre vlhké, zaprášené a iné drsné prostredie, ako sú čistiace prostriedky na odpadové vody, míny a ďalšie miesta.

Uplatňovanie of elektrické ovládače s viacerými otočkami

1. Energetický priemysel

l Ropa : V procese ťažby, prepravy a spracovania ropy a plynu sa viacnásobné elektrické ovládače viacerých otáčaní široko používajú na reguláciu rôznych ventilov. Napríklad v zariadeniach Wellhead sa používajú na kontrolu otvárania a zatvárania ventilov vianočných stromčekov, aby sa dosiahla presná regulácia ťažby ropy a plynu; Na ropovodoch olej a plynu riadia ventily brán, zastavovacie ventily atď., Aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka a regulácia prietoku potrubí; V rafinériách a závodoch na spracovanie zemného plynu sa používajú na reguláciu rôznych procesných ventilov na dosiahnutie automatizovanej kontroly separácie ropy a plynu, čistenia a iných procesných procesov.

l Elektrina : Viacnásobné elektrické ovládače hrajú dôležitú úlohu v oblasti výroby energie, ako je výroba tepelnej energie, výroba vodnej energie a výroba jadrovej energie. V tepelných elektrárňach sa používajú na reguláciu ventilu napájania kotla, parného ventilu, tlmiča horáka atď., Na dosiahnutie presnej kontroly procesu spaľovania kotla, prietoku pary a hladiny vody a na zabezpečenie stabilnej prevádzky sady generátora; V vodných elektrárňach sa používajú na riadenie vodiaceho otvoru a vstupného ventilu turbíny, upravte výstup turbíny a na dosiahnutie kontroly výroby energie; V jadrových elektrárňach sa používajú na reguláciu chladiaceho ventilu a bezpečnostného ventilu jadrového reaktora a na zabezpečenie bezpečnej a stabilnej prevádzky jadrovej elektrárne.

2. Chemický priemysel

Proces chemickej výroby zahŕňa mnoho komplexných chemických reakcií a transport materiálov, čo si vyžaduje extrémne vysokú presnosť kontroly a spoľahlivosť ventilov. Viacnásobné elektrické ovládače sa široko používajú v rôznych väzbách chemickej výroby, ako je transport surovín, kontrola reakčného procesu, separácia a čistenie produktov, atď. Napríklad v chemickom reaktore je otvorenie napájacieho ventilu a ventil vybíjania regulované tak, aby presne upravil prietok a reakčnú dobu reaktora, aby sa zabezpečilo hladký postup chemickej reakcie; V destilačnej veži sú refluxný ventil a vypúšťací ventil kontrolovaný, aby sa dosiahla presná kontrola procesu destilácie a zlepšila čistotu a kvalitu produktu.

3. Vodná voda ochrana priemysel

V projektoch konzervovania vody sa na reguláciu rôznych hydraulických ventilov používajú viacnásobné elektrické ovládače, ako sú ventily priehrad na vypúšťanie povodní, ventily priehrad, vodných ventilov v zavlažovacích systémoch, záplavových bránach a zastavení ventilov v systémoch zásobovania mestskou vodou atď. Prostredníctvom presnej kontroly týchto ventilov, primerané pridelenie vodných zdrojov, môžu byť dosiahnuté primerané zdroje vody, môžu byť dosiahnuté bezpečnostné dodávky vody. Napríklad predtým, ako príde povodeň, môže byť ventil záplavového výboja rýchlo otvorený diaľkovým ovládaním viacnásobného elektrického ovládača, ktorý včas vypúšťa povodeň a zaistí bezpečnosť priehrady a oblastí po prúde; V zavlažovacej sezóne je možné otvorenie ventilu diverznosti vody presne upraviť podľa požiadavky na vodu poľnohospodárskej pôdy na dosiahnutie efektívneho využívania vodných zdrojov.

4. Metalurgický Priemysel

V procese metalurgickej výroby je potrebné kontrolovať vysokoteplotné, vysokotlakové a vysoko korozívne médiá. Viacnásobné elektrické ovládače sú vhodné pre rôzne drsné prostredie v metalurgickom priemysle a používajú sa na kontrolu horúcich vzduchových ventilov, plynových ventilov, plynových ventilov, kyslíkových brehujúcich ventilov na prevodníky výroby ocele atď. Prostredníctvom presnej kontroly týchto ventilov týchto ventilov, stabilnej kontroly parametrov, ako je napríklad teplota, tlak a tok v metalurrgickej výrobe, je možné dosiahnuť, zlepšili produkciu a kvalitu produkcie.

5. Stavebné inžinierstvo

V oblasti stavebníctva a komunálneho inžinierstva sa v budovách používajú viacnásobné elektrické ovládače, ako sú regulačné ventily s teplou vodou, ventily čerstvého vzduchu atď., Automatické úpravu teploty, vlhkosti a vzduchu a zlepšenie kvality komfortu a energetiky. V systémoch obecnej vody a čistenia odpadových vôd sa na reguláciu SLUICE brány, kontrolné ventily, regulačné ventily atď., Aby sa zabezpečila bezpečnosť prívodu mestskej vody a normálnej prevádzky čistenia odpadových vôd.

Výrobná technológia of Elektrické ovládače s viacerými otočkami

1. Spracovanie dielov

l Výroba motorov : Vyberte príslušný návrh motora podľa rôznych typov motora (napríklad AC Motors, DC Motors, Stepper Motors, Servo Motors). Pre striedavé motory je potrebné vykonávať procesy, ako je dierovanie jadra statora, vinutie a vloženie a výroba rotora; V prípade jednosmerných motorov je tiež potrebné vyrábať komutátor a nainštalovať kefové zariadenie. Počas procesu výroby motorov existujú prísne požiadavky na výber materiálu jadra, presnosť dierovania a izolačné spracovanie vinutia, aby sa zabezpečila výkon a spoľahlivosť motora.

l Spracovanie mechanizmu redukcie : Hlavné časti redukčného mechanizmu, ako sú napríklad červové prevody, červové hriadele, prevodové stupne atď., Sa zvyčajne spracúvajú vysoko kvalitnými kovovými materiálmi (napríklad zliatinová oceľ, zliatina medi atď.). Červové prevody a červové hriadele sa zvyčajne vyrábajú pomocou otáčania, mletia, mletia a iných procesov, aby sa zabezpečila presnosť ich profilu zubov a drsnosť povrchu; Prevody sa spracúvajú prostredníctvom hobbingu, tvarovania, holenia a iných procesov a na zlepšenie odolnosti proti ťažkosti a opotrebeniu je potrebné tepelné ošetrenie (ako je ochladenie, temperovanie atď.).

l Výroba bývania a ďalších častí : Bytie elektrických ovládačov s viacerými otočkami sa všeobecne vyrába odlievaním alebo spracovaním plechov. Proces odlievania môže na výrobu puzdier s komplexnými tvarmi použiť odlievanie piesku, odlievanie a iné metódy; Spracovanie plechu využíva strihanie, ohýbanie, zváranie a ďalšie procesy na výrobu kompaktných puzdier. Okrem toho je tiež potrebné spracovať a vyrábať rôzne štandardné časti, ako sú hriadele, kľúče, orechy a neštandardné časti, ako sú montážne držiaky pre zariadenia na spätnú väzbu polohy (napríklad potenciometre a kódovače).

2. Zhromaždenie a uvedenie do prevádzky

l Zostava komponentov : Po prvé, zostavte spracovaný motor a redukčný mechanizmus, aby sa zabezpečilo, že výstupný hriadeľ motora a vstupný hriadeľ redukčného mechanizmu sú presne spojené a sústrednosť spĺňa požiadavky. Potom nainštalujte zariadenie na spätnú väzbu polohy a pripojte ho k výstupnému hriadele alebo k prevodovej zložke ovládača, aby ste zaistili presnosť spätnej väzby polohy. Potom nainštalujte elektrické komponenty, ako je doska ovládacích obvodov, koncové bloky, panel zobrazenia a manuálne prevádzkové komponenty, ako sú ručné kolesá a spojky. Počas procesu montáže je potrebné striktne dodržiavať požiadavky na montáž, riadiť zhodu medzi komponentmi, používať vhodné utiahnuté nástroje a krútiaci moment na zabezpečenie kvality montáže.

l Ladenie stroja : Po montáži je viacnásobný elektrický pohon v plnom rozsahu ladený. Po prvé, test elektrického výkonu sa vykonáva s cieľom skontrolovať, či izolačný odpor, štartovací prúd, prúdový prúd a ďalšie parametre motora spĺňajú normy; Potom sa vykoná test riadiaceho výkonu, aby sa skontrolovala, či rýchlosť odozvy ovládača, presnosť polohy, smerovanie atď. Sú správny zadaním rôznych riadiacich signálov; Zároveň sa testuje signál spätnej väzby zariadenia na spätnú väzbu polohy tak, aby bol presný a konzistentný so skutočnou polohou. Počas procesu ladenia sa zistené problémy upravujú a opravujú včas, aby sa zabezpečilo, že ukazovatele výkonnosti pohonu spĺňajú požiadavky na konštrukciu.

3. Testovanie kvality a certifikácia

l Kontrola kvality : Viacnásobné elektrické akcie musia podstúpiť prísnu kontrolu kvality pred opustením továrne vrátane kontroly vzhľadu, rozmerového merania, testovania výkonnosti atď. Kontrola vzhľadu predovšetkým kontroluje, či má škrabance škrabance, deformáciu, odlupovanie povlaku a ďalšie defekty; Dimenzionálne meranie zaisťuje, že rozmery každej zložky spĺňajú požiadavky konštrukčných výkresov; Testovanie výkonnosti, okrem vyššie uvedených testov výkonnosti elektrického výkonu a riadenia, zahŕňa aj testovanie výkonu krútiaceho momentu ovládača, úroveň ochrany (ako je vodotesný, odolný voči prachu, výkonný výkon odolný voči výbuchu), trvanlivosť atď. Simuláciou skutočného pracovného prostredia a pracovných podmienok je ovládač testovaný po dlhú dobu na kontrolu jeho spoľahlivosti a stability za rôznych podmienok.

l Osvedčenie : Aby sa uspokojili potreby rôznych odvetví a trhov, musia získať viacnásobné elektrické akcie, aby získali príslušné certifikácie, ako napríklad certifikácia CE (v súlade s európskymi bezpečnostnými, zdravotnými a environmentálnymi normami), certifikácia UL (certifikácia učísateľov laboratórií), Certifikácia explózie (ako je napríklad certifikácia EX, vhodná pre konanie o výbuchu s relevantnými konania alebo domáce štandardy a špecifikácie a konkurencieschopnosť trhu a uznanie produktu sa zlepšujú.