RU213096U1

RU213096U1 - Electric actuator of pipeline valves with the function of transferring pipeline valves to a safe position

Info

Publication number: RU213096U1
Application number: RU2022114938U
Authority: RU
Inventors: Роман Сергеевич Сидоров; Николай Сергеевич Сватов; Андрей Александрович Карпов; Андрей Николаевич Дубровин; Владимир Викторович Карпенко; Павел Иванович Николаев; Сергей Васильевич Хлыст; Андрей Николаевич Шестаков; Алексей Геннадьевич Иванов; Михаил Николаевич Кириченко; Павел Александрович Пшеничников
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2022-08-24

Abstract

Полезная модель относится к электроприводу трубопроводной арматуры, оснащенному средством защиты от аварии при отказе питающего напряжения или его падении ниже допустимой величины. Полезная модель используется на трубопроводах при транспорте нефти, газа и других продуктов, в химической и нефтехимической отраслях. Электропривод трубопроводной арматуры с функцией перевода трубопроводной арматуры в безопасное положение содержит управляемый электродвигатель, емкостный энергонакопитель, выполненный с возможностью обеспечения электродвигателя накопленной энергией, и преобразователь напряжения, выполненный с возможностью понижения входного напряжения для обеспечения заряда емкостного энергонакопителя. Энергонакопитель выполнен с возможностью заряда до значения напряжения, равного значению напряжения, соответствующему нормальному рабочему режиму электродвигателя. В электроприводе существенно уменьшены потери энергии при подаче питания с энергонакопителя на управляемый электродвигатель. Предложен энергоэффективный электропривод для работы в отказоустойчивом режиме, позволяющий обеспечить безопасную работу трубопроводной арматуры различных типов.

The utility model relates to an electric drive for pipeline valves equipped with a means of protection against an accident in the event of a failure of the supply voltage or its fall below the permissible value. The utility model is used on pipelines for the transport of oil, gas and other products, in the chemical and petrochemical industries. The pipeline valve electric drive with the function of transferring the pipeline valve to a safe position contains a controlled electric motor, a capacitive energy storage device configured to provide the electric motor with accumulated energy, and a voltage converter configured to lower the input voltage to ensure the charge of the capacitive energy storage device. The energy accumulator is configured to charge up to a voltage value equal to the voltage value corresponding to the normal operating mode of the electric motor. In the electric drive, energy losses are significantly reduced when power is supplied from the energy storage to the controlled electric motor. An energy-efficient electric drive is proposed for operation in a fail-safe mode, which makes it possible to ensure the safe operation of pipeline valves of various types.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к электроприводу трубопроводной арматуры, оснащенному средством защиты от аварии при отказе питающего напряжения или его падении ниже допустимой величины. Полезная модель может быть использована на трубопроводах при транспорте нефти, газа и других продуктов, в химической и нефтехимической отраслях.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to an electric drive for pipeline valves equipped with an accident protection device in case of failure of the supply voltage or its fall below the permissible value. The utility model can be used on pipelines for the transport of oil, gas and other products, in the chemical and petrochemical industries.

Электроприводы широко используют для управления трубопроводной арматурой. Для обеспечения надежной работы электроприводы снабжают накопителями энергии, предназначенными для работы в отказоустойчивом режиме, т.е. для перемещения трубопроводной арматуры в безопасное положение в случае отказа основного питания или падения напряжения ниже допустимой величины.Electric actuators are widely used to control pipeline valves. To ensure reliable operation, electric drives are equipped with energy storage devices designed to operate in a fail-safe mode, i.e. to move pipe fittings to a safe position in the event of a main power failure or voltage drop below the permissible value.

Из патента РФ 2461039 (опубл. 10.09.2012) известен электропривод клапана. Привод снабжен энергонакопителем, включающим в себя по меньшей мере один высокоемкий конденсатор, который в случае отказа основного питания обеспечивает перемещение клапана в безопасное положение. Привод содержит понижающий преобразователь энергии, который при исправной сети понижает напряжение для заряда энергонакопителя, и повышающий преобразователь энергии, который при неисправной сети повышает напряжение для подачи питания с энергонакопителя на электродвигатель и систему управления, чтобы переместить клапан в безопасное положение. From the patent of the Russian Federation 2461039 (publ. 09/10/2012) the valve electric drive is known. The actuator is equipped with an energy storage device, which includes at least one high-capacity capacitor, which, in the event of a main power failure, ensures that the valve moves to a safe position. The actuator contains a step-down energy converter, which, in a good network, reduces the voltage to charge the energy storage, and a boost energy converter, which, in a faulty network, increases the voltage to supply power from the energy storage to the electric motor and control system in order to move the valve to a safe position.

В качестве повышающего преобразователя используется контроллер подкачки. Выходное напряжение подкачки таково, что оно меньше, чем нормальное напряжение питания.The swap controller is used as a boost converter. The pump output voltage is such that it is less than the normal supply voltage.

Основным недостатком является наличие в приводе повышающего преобразователя, который увеличивает потери мощности при подаче питания с энергонакопителя на электродвигатель. В целом это снижает энергоэффективность привода и увеличивает его массогабаритные показатели.The main disadvantage is the presence of a step-up converter in the drive, which increases the power loss when power is supplied from the energy storage to the electric motor. In general, this reduces the energy efficiency of the drive and increases its weight and size.

Кроме того, повышающий преобразователь не обеспечивает многократное (более чем в 4 раза) повышение напряжения. Это обусловлено тем, что максимальный коэффициент усиления контроллера подкачки составляет не более 4. В противном случае, если коэффициент усиления превысит 4, то КПД повышающего преобразователя резко упадет до величины 0,1. In addition, the boost converter does not provide a multiple (more than 4 times) voltage increase. This is because the maximum gain of the swap controller is no more than 4. Otherwise, if the gain exceeds 4, then the efficiency of the boost converter will drop sharply to a value of 0.1.

Из патента РФ 2442924 (опубл. 20.02.2012) известно приводное устройство для трубопроводной арматуры, выполненное с возможностью перевода арматуры в безопасное положение при неисправной сети. Данное устройство, выбранное за ближайший аналог, содержит емкостный накопитель энергии, преобразователь напряжения, выполненный с возможностью понижения напряжения для заряда емкостного энергонакопителя, и электродвигатель, управляемый посредством специализированной интегральной схемы (управляемый электродвигатель).From the patent of the Russian Federation 2442924 (publ. 20.02.2012) a drive device for pipeline valves is known, made with the possibility of transferring the valve to a safe position in case of a faulty network. This device, selected as the closest analogue, contains a capacitive energy storage device, a voltage converter configured to lower the voltage to charge the capacitive energy storage device, and an electric motor controlled by a specialized integrated circuit (controlled electric motor).

В нормальном рабочем режиме напряжение сети подается на блок питания, который стабилизирует напряжение сети и подает в цепь устройства напряжение одной и той же величины. Напряжение с выхода блока питания подают на управляемый электродвигатель. А также напряжение с выхода блока питания преобразуют до относительно низкого потенциала посредством преобразователя напряжения, и накапливают энергию в емкостном накопителе энергии.In normal operating mode, the mains voltage is supplied to the power supply, which stabilizes the mains voltage and supplies the device circuit with a voltage of the same value. The voltage from the output of the power supply is supplied to the controlled motor. Also, the voltage from the output of the power supply is converted to a relatively low potential by means of a voltage converter, and energy is stored in a capacitive energy storage.

В случае падения напряжения ниже предельного значения или отказа электропитания, электрическую энергию, накопленную в емкостном накопителе энергии, содержащем по меньшей мере один высокоемкий конденсатор, преобразуют посредством того же преобразователя напряжения до относительно высокого потенциала и используют в режиме повышения для обеспечения работы двигателя до тех пор, пока не будет достигнуто заданное положение, обеспечивающее безопасность. In the event of a voltage drop below the limit value or a power failure, the electrical energy stored in the capacitive energy storage device containing at least one high-capacity capacitor is converted by the same voltage converter to a relatively high potential and used in a boost mode to ensure the operation of the motor until until the predetermined safety position is reached.

Преобразователь напряжения выполнен в виде индуктора L1, подсоединенного между двумя ключами. В режиме повышения напряжения микроконтроллер направляет ШИМ-сигнал на первый ключ. Если первый ключ замкнут, ток проходит через индуктор L1 и заряжает конденсатор С1. Если первый ключ разомкнут, свободный ток проходит через диод D2 и индуктор L1, и конденсатор С1 заряжается дополнительно. Аналогично в режиме понижения напряжения, микроконтроллер направляет ШИМ-сигнал на второй ключ для разряда конденсатора С1.The voltage converter is made in the form of an inductor L1 connected between two switches. In boost mode, the microcontroller sends a PWM signal to the first switch. If the first switch is closed, the current passes through the inductor L1 and charges the capacitor C1. If the first switch is open, free current flows through diode D2 and inductor L1, and capacitor C1 is additionally charged. Similarly, in the voltage reduction mode, the microcontroller sends a PWM signal to the second switch to discharge the capacitor C1.

Основным недостатком известного устройства является опосредованная подача энергии с энергонакопителя на управляемый электродвигатель через повышающий преобразователь энергии, что увеличивает потери мощности при передаче накопленной энергии. В целом это снижает энергоэффективность привода и увеличивает его массогабаритные показатели.The main disadvantage of the known device is the indirect supply of energy from the energy storage device to the controlled electric motor through a step-up energy converter, which increases power losses during the transfer of stored energy. In general, this reduces the energy efficiency of the drive and increases its weight and size.

Другим недостатком является выполнение преобразователя напряжения в виде индуктора L1, т.к. индуктор не обеспечивает многократное повышение/понижение напряжения при ее преобразовании. В противном случае, для многократного повышения/ понижения энергии, потребуется значительно увеличить габариты индуктора, что приведет к большому увеличению потерь мощности.Another disadvantage is the implementation of the voltage converter in the form of an inductor L1, because the inductor does not provide a multiple increase / decrease in voltage during its transformation. Otherwise, for a multiple increase / decrease in energy, it will be necessary to significantly increase the dimensions of the inductor, which will lead to a large increase in power losses.

Технической задачей полезной модели является повышение энергоэффективности электропривода, обеспечивающего перемещение трубопроводной арматуры в безопасное положение в случае отказа основного питания или падения напряжения ниже допустимой величины.The technical objective of the utility model is to increase the energy efficiency of the electric drive, which ensures the movement of pipeline valves to a safe position in the event of a main power failure or a voltage drop below the permissible value.

Технический результат полезной модели заключается в уменьшении потерь энергии при подаче питания с энергонакопителя на управляемый электродвигатель.The technical result of the utility model is to reduce energy losses when power is supplied from an energy storage device to a controlled electric motor.

Техническая задача решается и технический результат достигается тем, что электропривод трубопроводной арматуры, выполненный с возможностью перевода трубопроводной арматуры в безопасное положение, как и ближайший аналог, содержит управляемый электродвигатель, емкостный энергонакопитель, выполненный с возможностью обеспечения электродвигателя накопленной энергией, и преобразователь напряжения, выполненный с возможностью понижения входного напряжения для обеспечения заряда емкостного энергонакопителя.The technical problem is solved and the technical result is achieved by the fact that the pipeline valve electric drive, made with the possibility of transferring the pipeline valves to a safe position, like the closest analogue, contains a controlled electric motor, a capacitive energy storage device, made with the possibility of providing the electric motor with accumulated energy, and a voltage converter made with the possibility of lowering the input voltage to ensure the charge of the capacitive energy storage.

В отличие от ближайшего аналога, энергонакопитель выполнен с возможностью заряда до значения напряжения, равного значению напряжения, соответствующему нормальному рабочему режиму электродвигателя.Unlike the closest analogue, the power storage device is designed to charge up to a voltage value equal to the voltage value corresponding to the normal operating mode of the electric motor.

Кроме того, электропривод выполнен с возможностью одновременной подачи питания на электродвигатель с энергонакопителя и с преобразователя напряжения, своим выходом соединенного с управляемым электродвигателем.In addition, the electric drive is configured to simultaneously supply power to the electric motor from the energy storage device and from the voltage converter connected with its output to the controlled electric motor.

Сущность полезной модели поясняется с помощью чертежей. На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого электропривода. Фиг. 2 поясняет конструктивное устройство электропривода.The essence of the utility model is explained with the help of drawings. In FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed electric drive. Fig. 2 explains the structural arrangement of the electric drive.

Позициями на чертежах обозначены: 1 – корпус электропривода; 2 – преобразователь напряжения; 3 – энергонакопитель; 4 – блок управления; 5 – электродвигатель; 6 – преобразователь частоты электродвигателя; 7 – выпрямитель; 8 – исполнительный механизм; 9 – трубопроводная арматура; 10 – вал электродвигателя.The positions in the drawings are: 1 – electric drive housing; 2 – voltage converter; 3 - energy storage; 4 - control unit; 5 - electric motor; 6 – electric motor frequency converter; 7 - rectifier; 8 - actuator; 9 - pipeline fittings; 10 - motor shaft.

Электропривод трубопроводной арматуры содержит корпус 1 (фиг.2), в котором расположены преобразователь напряжения 2, энергонакопитель 3, блок управления 4, электродвигатель 5 с преобразователем частоты 6 и выпрямитель 7 (фиг. 1 и 2). Питание электропривода может быть осуществлено от сети переменного или постоянного тока. Исполнительный механизм 8 и трубопроводная арматура 9 (фиг.1) не входят в состав заявляемого электропривода.The valve electric actuator contains a housing 1 (figure 2), in which a voltage converter 2, an energy storage device 3, a control unit 4, an electric motor 5 with a frequency converter 6 and a rectifier 7 (fig. 1 and 2) are located. The electric drive can be powered from the AC or DC mains. The actuator 8 and valves 9 (figure 1) are not part of the inventive drive.

Преобразователь напряжения 2 выполнен с возможностью понижения величины входного напряжения до определенного значения (номинального напряжения). В конкретном исполнении преобразователь напряжения 2 выполнен в виде полумостового преобразователя, включающего в себя трансформатор и электронные управляемые ключи. Преобразователь напряжения 2 своим выходом соединен с энергонакопителем 3, а также соединен с электродвигателем 5 через преобразователь частоты 6 электродвигателя.The voltage converter 2 is configured to lower the input voltage to a certain value (nominal voltage). In a specific version, the voltage converter 2 is made in the form of a half-bridge converter, which includes a transformer and electronically controlled switches. The voltage converter 2 is connected with its output to the energy storage device 3, and is also connected to the electric motor 5 through the frequency converter 6 of the electric motor.

Энергонакопитель 3 выполнен в виде последовательно соединенных суперконденсаторов. Количество и емкости суперконденсаторов рассчитаны таким образом, чтобы при полном заряде обеспечить напряжение на энергонакопителе 3, равное напряжению электродвигателя 5 в его нормальном рабочем режиме. Например, если напряжение питания электродвигателя 220В, 50В, или равно другой конкретной величине, то количество и емкости суперконденсаторов при полном заряде энергонакопителя обеспечивают напряжение на энергонакопителе соответственно 220В, 50В или равное данной конкретной величине.Energy storage 3 is made in the form of series-connected supercapacitors. The number and capacity of supercapacitors are calculated in such a way that, when fully charged, the voltage on the energy storage device 3 is equal to the voltage of the electric motor 5 in its normal operating mode. For example, if the supply voltage of the electric motor is 220V, 50V, or equal to another specific value, then the number and capacitances of supercapacitors when the energy storage device is fully charged provide a voltage on the energy storage device, respectively, 220V, 50V, or equal to this specific value.

Энергонакопитель 3 своим выходом соединен с нагрузкой, включающей электродвигатель 5 с преобразователем частоты 6 электродвигателя.The energy storage device 3 is connected by its output to the load, which includes the electric motor 5 with the frequency converter 6 of the electric motor.

В качестве электродвигателя 5 применен синхронный двигатель с возбуждением от постоянных магнитов. В синхронном двигателе с ротором на постоянных магнитах (по сравнению с асинхронным двигателем) магнитный поток создается и поддерживается постоянными магнитами, поэтому не требуется потребления реактивных токов из сети, что способствует снижению электрических потерь, и следовательно, способствует снижению затрат электроэнергии на компенсацию указанных потерь. As an electric motor 5, a synchronous motor with excitation from permanent magnets is used. In a synchronous motor with a permanent magnet rotor (compared to an asynchronous motor), the magnetic flux is created and maintained by permanent magnets, so it does not require the consumption of reactive currents from the network, which helps to reduce electrical losses, and therefore helps to reduce the cost of electricity to compensate for these losses.

Величина питающего напряжения, соответствующего нормальному рабочему режиму электродвигателя 5, равна величине номинального напряжения на выходе преобразователя напряжения 2 и равна величине напряжения полностью заряженного энергонакопителя 3. The value of the supply voltage corresponding to the normal operating mode of the electric motor 5 is equal to the nominal voltage at the output of the voltage converter 2 and is equal to the voltage of a fully charged energy storage 3.

Преобразователь частоты 6 электродвигателя выполнен на основе управляемых электронных ключей, например, IGBT- ключей, полевых (MOSFET) транзисторов.The frequency converter 6 of the electric motor is made on the basis of controlled electronic switches, for example, IGBT switches, field-effect (MOSFET) transistors.

Блок управления 4, выполненный на основе программируемого логического контроллера, управляет работой электропривода. Датчики напряжения (на чертеже не показаны) установлены на входе и выходе преобразователя напряжения 2 и на входе выпрямителя 7, и соединены со входами блока управления 4 информационными линиями связи для отправления сигналов о значениях напряжения, соответственно, на входе и выходе преобразователя напряжения 2 и на входе выпрямителя 7.The control unit 4, made on the basis of a programmable logic controller, controls the operation of the electric drive. Voltage sensors (not shown in the drawing) are installed at the input and output of the voltage converter 2 and at the input of the rectifier 7, and are connected to the inputs of the control unit 4 by information communication lines to send signals about the voltage values, respectively, at the input and output of the voltage converter 2 and to rectifier input 7.

На фиг. 2 схематично показаны защитный корпус 1 электропривода с установленными в нем электронными и электромеханическими модулями: электродвигателем 5 встраиваемого исполнения, преобразователем напряжения 2, энергонакопителем 3, преобразователем частоты 6 электродвигателя, блоком управления 4 и выпрямителем 7. Указанные модули 5, 2, 3, 6, 4, 7 жестко закреплены между собой в соответствии с их расположением в корпусе 1 при помощи известных сборочных операций, и соединены электрическими и информационными линиями связи в соответствии со схемой на фиг.1.In FIG. 2 schematically shows the protective case 1 of the electric drive with electronic and electromechanical modules installed in it: an electric motor 5 of a built-in version, a voltage converter 2, an energy storage device 3, a frequency converter 6 of the electric motor, a control unit 4 and a rectifier 7. The indicated modules 5, 2, 3, 6, 4, 7 are rigidly fixed to each other in accordance with their location in the housing 1 using known assembly operations, and connected by electrical and data communication lines in accordance with the diagram in Fig.1.

Вал 10 электродвигателя имеет возможность соединения с валом исполнительного механизма 8, с возможностью замены одного исполнительного механизма 8 на другой. Вал 10 электродвигателя выполнен выступающим из корпуса 1 (см. фиг. 2) для удобства упомянутой замены. Сменные исполнительные механизмы 8 могут быть различных типов, например, многооборотного или неполнооборотного или прямоходного типа. При этом в пределах каждого типа сменные исполнительные механизмы могут иметь различные выходные характеристики по моменту и скорости. Это обеспечивает унификацию электропривода, и следовательно, улучшает технико-экономические показатели его изготовления. The shaft 10 of the electric motor can be connected to the shaft of the actuator 8, with the possibility of replacing one actuator 8 with another. The shaft 10 of the electric motor is made protruding from the housing 1 (see Fig. 2) for the convenience of the mentioned replacement. The interchangeable actuators 8 may be of various types, such as multi-turn or part-turn or linear type. At the same time, within each type, replaceable actuators can have different output characteristics in terms of torque and speed. This ensures the unification of the electric drive, and therefore improves the technical and economic indicators of its manufacture.

Работа электропривода осуществляется следующим образом.The operation of the electric drive is carried out as follows.

Блок управления 4 осуществляет управление работой электропривода, в частности работой преобразователя напряжения 2, энергонакопителя 3 и электродвигателя 5 посредством преобразователя частоты 6. The control unit 4 controls the operation of the electric drive, in particular the operation of the voltage converter 2, the energy storage device 3 and the electric motor 5 through the frequency converter 6.

При наличии в сети нормального напряжения и работе от сети переменного тока входное питающее напряжение поступает на выпрямитель 7, который преобразует переменное напряжение электрической сети в постоянное напряжение. При работе от сети постоянного тока выпрямитель 7 пропускает постоянное напряжение сети на преобразователь напряжения 2.In the presence of normal voltage in the network and operation from the AC mains, the input supply voltage is supplied to the rectifier 7, which converts the AC voltage of the electrical network into a DC voltage. When operating from the DC network, the rectifier 7 passes the DC voltage to the voltage converter 2.

Напряжение постоянного тока поступает на вход преобразователя напряжения 2, который понижает это напряжение до определенного значения (номинального напряжения). Пониженное напряжение поступает на энергонакопитель 3 для обеспечения его полного заряда, а также поступает на электродвигатель 5, управляемый преобразователем частоты 6. Заряд энергонакопителя 3 производят до значения напряжения, равного напряжению на выходе преобразователя напряжения 2 и равного напряжению, обеспечивающему нормальный рабочий режим электродвигателя 5. Полностью заряженный энергонакопитель 3 переходит в энергосберегающий режим сохранения заряда. DC voltage is supplied to the input of voltage converter 2, which lowers this voltage to a certain value (nominal voltage). The reduced voltage is supplied to the energy storage device 3 to ensure its full charge, and is also supplied to the electric motor 5 controlled by the frequency converter 6. The energy storage device 3 is charged to a voltage value equal to the voltage at the output of the voltage converter 2 and equal to the voltage that ensures the normal operating mode of the electric motor 5. A fully charged energy storage device 3 enters an energy-saving charge-saving mode.

При наличии в сети нормального напряжения питание на управляемый электродвигатель 5 может быть подано одновременно с преобразователя напряжения 2 и с энергонакопителя 3, что позволяет обеспечить высокую выходную мощность привода и способствует эффективному расходованию энергии. Это особенно актуально для работы отсечной арматуры, когда необходимо срабатывание арматуры за минимально короткое время. If there is a normal voltage in the network, the power to the controlled electric motor 5 can be supplied simultaneously from the voltage converter 2 and from the energy storage device 3, which makes it possible to provide a high output power of the drive and contributes to the efficient use of energy. This is especially true for the operation of shut-off valves, when it is necessary to actuate the valve in the shortest possible time.

При отказе питающей сети или падении питающего напряжения ниже допустимой величины, энергонакопитель 3 по сигналу блока управления 4 подает питание на электродвигатель 5, управляемый преобразователем частоты 6 (управляемый электродвигатель). По мере разряда энергонакопителя 3 преобразователь частоты 6 снижает частоту подаваемого на электродвигатель 5 напряжения пропорционально падению напряжения энергонакопителя 3, тем самым поддерживая необходимый крутящий момент на валу 10 двигателя. Например, необходимый крутящий момент на валу 10 двигателя обеспечивается вплоть до пятикратного снижения напряжения на выходе преобразователя напряжения 2 и выходе энергонакопителя 3. И электродвигатель 5 через исполнительный механизм (редуктор) 8 переводит трубопроводную арматуру 9 в безопасное положение. In the event of a power failure or a drop in the supply voltage below the permissible value, the energy storage device 3, at the signal of the control unit 4, supplies power to the electric motor 5 controlled by the frequency converter 6 (controlled motor). As the energy storage 3 is discharged, the frequency converter 6 reduces the frequency of the voltage supplied to the electric motor 5 in proportion to the voltage drop of the energy storage 3, thereby maintaining the required torque on the motor shaft 10. For example, the required torque on the motor shaft 10 is provided up to a fivefold decrease in voltage at the output of the voltage converter 2 and the output of the energy storage device 3. And the electric motor 5 through the actuator (reducer) 8 transfers the pipeline fittings 9 to a safe position.

При падении питающего напряжения ниже допустимой величины питание на управляемый электродвигатель 5 может быть подано одновременно с преобразователя напряжения 2 и с энергонакопителя 3, что позволяет в данных условиях повысить выходную мощность привода.When the supply voltage drops below the permissible value, the power to the controlled motor 5 can be supplied simultaneously from the voltage converter 2 and from the energy storage device 3, which makes it possible to increase the output power of the drive under these conditions.

Благодаря заряду энергонакопителя 3 до напряжения, величина которого соответствует нормальному рабочему режиму электродвигателя 5, накопленная энергия поступает в нагрузку (управляемый преобразователем частоты электродвигатель 5) напрямую, в отличие от опосредованной передачи накопленной энергии в нагрузку через повышающий преобразователь напряжения в прототипе. Это позволяет существенно снизить потери энергии, и следовательно, повысить выходную мощность привода при переводе арматуры в безопасное положение.Due to the charge of the energy storage device 3 to a voltage, the value of which corresponds to the normal operating mode of the electric motor 5, the accumulated energy enters the load (the electric motor 5 controlled by the frequency converter) directly, in contrast to the indirect transfer of the accumulated energy to the load through the step-up voltage converter in the prototype. This allows a significant reduction in energy losses, and consequently, an increase in the output power of the actuator when moving the valve to a safe position.

Таким образом, предложен энергоэффективный электропривод для работы в отказоустойчивом режиме, позволяющий обеспечить безопасную работу трубопроводной арматуры различных типов.Thus, an energy-efficient electric drive for operation in a fail-safe mode is proposed, which makes it possible to ensure the safe operation of pipeline valves of various types.

Claims

1. An electric drive for pipeline valves, configured to transfer pipeline valves to a safe position, containing a controlled electric motor, a capacitive energy storage device configured to provide the electric motor with stored energy, and a voltage converter configured to lower the input voltage to ensure the charge of the capacitive energy storage device, characterized in that that the energy storage device is configured to be charged to a voltage value equal to the voltage value corresponding to the normal operating mode of the electric motor.

2. The electric drive according to claim 1, characterized in that it is made with the possibility of simultaneously supplying power to the electric motor from the energy storage and from the voltage converter, its output connected to the controlled electric motor.