Электрические системы управления исполнительными механизмами
В теплоэнергетике, металлургии, металлообработке широко используют электрические системы управления исполнительными механизмами, например механизмы электрические одкооборотные (МЭО). МЭО представляет собой электродвигатель, вращение которого через редуктор передается на регулирующий орган. Выходной вал двигателя связан с движком реостатного датчика положения и с системой конечных выключателей. Основные требования, которым должны удовлетворять МЭО, следующие:
вращающий момент на выходном валу, обеспечивающий перемещение регулирующего органа, не должен вызывать перегрузок электродвигателя;
время сервопривода, т. е. время перемещения регулирующего органа из одного крайнего положения в другое, должно соответствовать требованиям к скорости регулирования;
выбег исполнительного механизма (перемещение его после прекращения управляющего сигнала) должен быть минимальным.
Наладку исполнительных механизмов МЭО начинают с выбора длины рычага регулирующего органа. Например, при сочленении
Рис. 202. Кинематические схемы сочленений МЭО с клапаном параллельными (а) и непараллельными (б) рычагами:
1 — корпус Л1ЭО, 2 — регулирующий клапан. 3 — штск клапана. 4 — рычаг, 5 — тяги, б — рычаг выходного вала, 7 — штурвал
МЭО с регулирующим клапаном (рис. 202) точку присоединения тяги 5 к рычагу 4 регулирующего клапана 2 выбирают так, чтобы полный ход штока ЗЛтах обеспечивался поворотом рычага 6 выходного вала исполнительного механизма на угол 90°.
Длину рычага клапана практически выбирают с помощью заранее подготовленных отверстий. Сочленение МЭО с исполнительным механизмом должно быть таким, чтобы при повороте штурвала 7 против часовой стрелки клапан 2 открывался, а при повороте по часовой стрелке —закрывался.
При выборе углов у сочленения необходимо иметь в виду, что ско - I рость перемещения тяги в точке а по вертикали, а следовательно, и скорость открытия клапана непостоянны в диапазоне полного пере - I мещения рычага 6 выходного вала МЭО. В момент нахождения конца рычага 6 выходного вала в точке а скорость открытия клапана 2 максимальна, а вблизи точек и а —минимальна.
Для управления клапанами с линейной характеристикой, т. е. когда расход среды через клапан изменяется прямо пропорционально I перемещению его штока, применяют схему сочленения с параллель-1 ными рычагами 4 и 6 (рис. 202, а).
Если же расходная характеристика клапана нелинейна (изменение расхода среды зависит от положения рычага 4) или требуется получить ] нелинейную расходную характеристику, то применяют схему сочле-1 нения с непараллельными рычагами 4 и 6 (рис. 202, б).
Для получения линейной расходной характеристики при нелиней-1 ной характеристике клапана или при необходимости получить нели-1 ыейную характеристику при линейной характеристике клапана рычаг выходного вала 6 при среднем положении рычага 4 устанавливают I в промежуточное положение между точками а и а2 или а и измене-1 нием длины тяги 5.
Если расходная характеристика клапана имеет нелинейность кривой 1 (рис. 203), то для ее линеаризации (получения характеристики
20 30 АО 50 ВО 70 80 30 (рс
Рис. 203. Расходные ки:
1 и 2 «— нелинейные, 3 —
характернсти-
системы, соответствующей кривой 3) рычаг выходного вала устанавливают между точками а (см. рис. < 202) и Qj. Для линеаризации харак - I теристики клапгна, соответствую - і щей кривой 2, длину тяги 5 подбирают такой, чтобы рычаг 6 находился между точками а и а2 при среднем положении рычага 4.
При предпусковой проверке монтажа особенное внимание наладчики должны уделить устранению люфтов в сочленениях исполнительного механизма и регули-1 рующего органа. Указанное ранее направление поворота штурвала должно соответствовать направлению перемещения штока клапана
Начальный угол между рычагом 6 и тягой 5 должен быть не менее 9" В противном случае при у < 9° может произойти заклинивание системы.
От правильности и надежности выполнения сочленения зависит исправность системы дистанционного управления исполнительным механизмом в системе авторегулирования. Так, небольшие на первый взгляд люфты в сочленениях могут дать в результате общую вариацию клапана до 15—20%, что крайне нежелательно для обеспечения нормальной работы автоматической системы регулирования.
Наладку МЭО выполняют в период предпускового опробования систем автоматизации. При вытянутом штурвале 12 (рис. 204, а) редуктор разъединяют с выходным валом 11. Затем проверяют систему электропитания и правильность монтажа соединительных линий и подают питание на электросхему (рис. 204, б). Ключ управления на пульте поворачивают в положение «Больше» и определяют направление вращения штурвала 12. Если он вращается по часовой стрелке, снимают напряжение со схемы и меняют местами провода на клеммах 10—12 колодки 4, укрепленной на плате 8. Затем снова подают питание на схему. Вторично правильность вращения штурвала 12 проверяют при положениях ключа «Больше» и «Меньше». Для проверки правильности работы конечных выключателей последовательно с помощью поднятия планок 5 определяют правильность подключения выключателей КВБ «Больше» и КВМ «Меньше».
Затем снимают напряжение и вручную штурвалом 12 регулирующий орган (клапан) перемещают до положения его полного закрытия. Кулачок 10 тяги 9 указателя положения и конечных выключателей, насаженный на выходной вал редуктора, устанавливают в такое положение, чтобы движок 6 реостата 2 касался дужки со стороны КВМ и при повороте вала 11 в сторону «Больше» перемещался к противоположной дужке реостата. Затем кулачок 10 фиксируют на валу 11 стопорными винтами.
После подачи напряжения стрелка указателя положения на пульте должна находиться на 0 и при перемещении штурвала 12 в сторону «Больше» двигаться к 100%. Если же стрелка при вращении штурвала в сторону «Больше» заходит за 0, меняют местами провода на клеммах 5 и 6.
Если стрелка после подачи напряжения установилась не на 0, а на 100% и при перемещении штурвала 12 в сторону «Больше» заходит за 100%, переставляют перемычку на клеммах Б и В лицевой панели. При обратном ходе указателя положения меняют местами концы проводов на клемхмах 5 и 5 и одновременно переставляют перемычку на клеммах Л, Б, В.
Затем вр^ную штурвалом 12 клапан перемещают до полного его открытия. Если стрелка указателя положения при этом не дошла до 100% или зашла за 100%, то ручкой потенциометра 1 подстройки, которая выведена на лицевую панель, стрелку указателя устанавливают точно на 100%.
Конечные выключатели настраивают следующим образом. Штурвалом 12 клапан устанавливают последовательно в крайние положения. Стрелка указателя положения при этом устанавливается соответственно на 0 и 100%. Когда стрелка находится в каждом из этих положений, подстроечные винты 7 конечных выключателей вывинчивают до тек пор, пока зазор между контактами КВ Б и КВМ не будет 0,2—0,3 мм. После этого винты 7 фиксируют контргайками.
Если все описанные выше работы выполнены надежно, то никаких испытаний после включения МЭО на действующем оборудовании не требуется.