RU2627489C1 - Electric drive - Google Patents

Electric drive Download PDF

Info

Publication number
RU2627489C1
RU2627489C1 RU2016143212A RU2016143212A RU2627489C1 RU 2627489 C1 RU2627489 C1 RU 2627489C1 RU 2016143212 A RU2016143212 A RU 2016143212A RU 2016143212 A RU2016143212 A RU 2016143212A RU 2627489 C1 RU2627489 C1 RU 2627489C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrically connected
interface controller
module
gearbox
electric drive
Prior art date
Application number
RU2016143212A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Геннадьевич Горшков
Василий Яковлевич Короп
Николай Александрович Леонов
Владимир Александрович Борисов
Антон Сергеевич Шурыгин
Владимир Вячеславович Лебедев
Владимир Александрович Яшнов
Александр Александрович Березкин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики"
Открытое акционерное общество "Ковровский электромеханический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики", Открытое акционерное общество "Ковровский электромеханический завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики"
Priority to RU2016143212A priority Critical patent/RU2627489C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2627489C1 publication Critical patent/RU2627489C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/05Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: electric drive of pipeline valves contains a voltage switch, an electric motor, an output shaft, an electrical network, an external control system. The electric drive additionally contains a gear reducer, the first, second and third position sensors, a power reducer, a manual branch, a torque sensor, a temperature sensor mechanically mounted on an electric motor. The control unit additionally includes a phase sequence analyzer, an output position and speed calculating module, first, second, third and fourth digitizing modules, a control module, a control panel, a digital interface controller, and an analog interface controller. Moreover, the power reducer is mechanically connected to the electric motor on one side, and on the other side - to the instrument gearbox, the torque sensor, the manual branch and the output shaft. At the same time, the instrument gearbox is made in the form of a multistage cylindrical gearbox with mechanically mounted first, second and third position sensors, the shafts of which are respectively mechanically connected to each of the three separate stages of the instrument gearbox. In this case, the first, second and third position sensors are electrically coupled to the first, second and third digitizing modules, respectively, and the torque sensor is electrically coupled to the fourth digitizing unit. In turn, the first, second and third digitizing modules are electrically connected to the output position and speed calculating module, which in turn is electrically connected to the control module. In this case, the control module is electrically connected to a phase sequence analyzer of the supply voltage, a voltage switch, fourth digitizing module, a temperature sensor, a control panel, a digital interface controller, an analog interface controller. Moreover, the digital interface controller and the analog interface controller are electrically connected to the external control system, and the phase sequence analyzer of the supply voltage is electrically connected to the electrical network and the voltage switch electrically connected to the motor.
EFFECT: invention makes it possible to increase the reliability of the electric drive, to provide the possibility of remote control, to unify the design of the electric drive, to improve the accuracy of positioning the electric drive output shaft.
1 dwg

Description

Изобретение относится к электроприводам, в частности к комбинированным средствам управления запорной арматурой (задвижками, кранами и т.п.), и может быть использовано на трубопроводах при транспорте нефти, нефтепродуктов, в химической и нефтехимической отраслях.The invention relates to electric drives, in particular to combined controls for valves (valves, valves, etc.), and can be used on pipelines for the transport of oil, petroleum products, in the chemical and petrochemical industries.

Известен электропривод для запорной арматуры электроприводов (пат. №2154219, 03.06.1999), состоящий из корпуса с электродвигателем, редуктора, ручного дублера и муфты ограничения крутящего момента, состоящей из подпружиненных полумуфт, дополнительно снабженного преобразователем, кинематически связанным с полумуфтой и соединенным с регистрирующим устройством.Known electric drive for valves of electric drives (US Pat. No. 2154219, 06/03/1999), consisting of a housing with an electric motor, gearbox, manual backup and torque limiting coupling, consisting of spring-loaded coupling halves, additionally equipped with a converter kinematically connected to the coupling half and connected to the recording device.

Недостатком данного электропривода является отсутствие в его конструкции датчика положения выходного вала, что может привести к неполному закрытию трубопроводной арматуры при срабатывании муфты ограничения крутящего момента.The disadvantage of this electric drive is the lack of an output shaft position sensor in its design, which can lead to incomplete closure of the pipe fittings when the torque limit clutch is triggered.

Известен электропривод арматуры (пат. №2285182, 22.10.2003), содержащий трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, передаточный механизм, блок крутящего момента, выполненный с возможностью вычисления крутящего момента как функции тока статора асинхронного электродвигателя, частоты вращения ротора, частоты тока, а также с возможностью задания предельного крутящего момента, имеющий первый вход, соединенный со статорной обмоткой асинхронного двигателя через датчик тока, второй вход, соединенный с оптомеханическим датчиком положения выходного звена передаточного механизма, и выход. Задатчик положения выходного звена передаточного механизма имеет первый вход задания конечного положения, второй вход, соединенный с оптомеханическим датчиком положения, и выход. Электропривод выполнен с возможностью определения частоты вращения ротора асинхронного электродвигателя для блока крутящего момента по показанию оптомеханического датчика положения. Данный электропривод является ближайшим аналогом заявляемого электропривода и принимается за прототип.Known electric valve (Pat. No. 2285182, 10/22/2003) containing a three-phase asynchronous motor with a squirrel-cage rotor, a transmission mechanism, a torque unit, configured to calculate the torque as a function of the stator current of an asynchronous electric motor, rotor speed, current frequency, and also with the possibility of setting the maximum torque having a first input connected to the stator winding of the induction motor through a current sensor, a second input connected to an optomechanical sensor floor the output link of the gear mechanism, and the output. The positioner of the output link of the transmission mechanism has a first input for setting the end position, a second input connected to the optomechanical position sensor, and an output. The electric drive is configured to determine the rotational speed of the rotor of the asynchronous electric motor for the torque unit according to the reading of the optomechanical position sensor. This drive is the closest analogue of the claimed drive and is taken as a prototype.

Электропривод работает следующим образом. В задатчике положения заранее сохраняют значения сигналов, соответствующих открытому и закрытому положению арматуры. В блоке вычисления крутящего момента задают предельные значения крутящего момента при различных положениях арматуры. При поступлении команды на открытие либо закрытие арматуры в задатчик положения выдается команда на бесконтактный коммутатор напряжения, который включает электродвигатель (ЭД) и приводит в движение передаточный механизм. Оптомеханический датчик положения 3, связанный с передаточным механизмом, определяет положение выходного звена передаточного механизма с учетом передаточной величины на всем пути его движения и выдает информацию о текущем положении в виде сигналов-кодов в задатчик положения и в блок вычисления крутящего момента.The electric drive operates as follows. In the positioner, the values of the signals corresponding to the open and closed position of the valve are stored in advance. In the torque calculation unit, the limit values of the torque are set at various valve positions. When a command to open or close the valve is received, a command is issued to the proximity switch, which turns on the electric motor (ED) and drives the transmission mechanism. The optomechanical position sensor 3 associated with the transmission mechanism determines the position of the output link of the transmission mechanism taking into account the gear ratio along its entire path of movement and provides information about the current position in the form of signal codes to the positioner and to the torque calculation unit.

При достижении выходным звеном передаточного механизма установленного открытого или закрытого положения арматуры сигнал от оптомеханического датчика положения поступает к задатчику положения. Задатчик положения сравнивает его с сохраненным в нем заданным сигналом и передает результирующий сигнал на свой выход о достижении установленного положения. Задатчик положения передает сигнал со своего выхода на бесконтактный коммутатор напряжения, плавно тормозящий и отключающий электродвигатель (ЭД).When the output link of the transmission mechanism of the installed open or closed position of the valve, the signal from the optomechanical position sensor enters the positioner. The positioner compares it with the set signal stored in it and transmits the resulting signal to its output when it reaches the set position. The position transmitter transmits a signal from its output to the contactless voltage switch, which smoothly brakes and disables the electric motor (ED).

Предельный крутящий момент, заданный в блоке крутящего момента программным путем, сравнивается с вычисляемым в этом же блоке текущим крутящим моментом, вычисленным по сигналу от датчика тока. Сигнал о превышении вычисленного предельного крутящего момента над заданным поступает на бесконтактный коммутатор напряжения и отключает асинхронный двигатель (ЭД) от питающей электрической сети.The limit torque set in the torque block by software is compared with the current torque calculated in the same block, calculated from the signal from the current sensor. A signal about the excess of the calculated maximum torque over a given one is supplied to the contactless voltage switch and disconnects the asynchronous motor (ED) from the power supply network.

Недостатками вышеуказанного электропривода являются:The disadvantages of the above electric drive are:

- низкая надежность, связанная с отсутствием контроля за температурой двигателя и возможным пропаданием фаз питающего напряжения;- low reliability associated with the lack of control over the temperature of the motor and the possible disappearance of the phases of the supply voltage;

- ограниченные возможности дистанционного управления;- limited remote control capabilities;

- необходимость подбора передаточного числа редуктора в зависимости от максимального числа оборотов, необходимого для закрытия запорной арматуры;- the need to select the gear ratio of the gearbox, depending on the maximum speed required to close the shutoff valves;

- падение точности позиционирования выходного звена с ростом передаточного числа редуктора.- a drop in the accuracy of positioning the output link with an increase in the gear ratio of the gearbox.

Техническими задачами заявляемого изобретения являются:The technical objectives of the claimed invention are:

- повышение надежности электропривода;- improving the reliability of the electric drive;

- обеспечение возможности дистанционного управления электроприводом по аналоговым и цифровым интерфейсам;- providing the possibility of remote control of the electric drive via analog and digital interfaces;

- унификация конструкции электропривода;- unification of the design of the electric drive;

- повышение точности позиционирования выходного вала электропривода.- improving the accuracy of positioning of the output shaft of the electric drive.

Для достижения указанного технического результата в известный электропривод, содержащий коммутатор напряжения, электродвигатель, выходной вал, электрическую сеть и внешнюю систему управления, согласно изобретению дополнительно введены:In order to achieve the indicated technical result, a well-known electric drive comprising a voltage switch, an electric motor, an output shaft, an electric network and an external control system according to the invention are additionally introduced:

- приборный редуктор;- instrument gear;

- первый, второй, третий датчики положения (ДП 1), (ДП 2), (ДП 3);- first, second, third position sensors (DP 1), (DP 2), (DP 3);

- силовой редуктор;- power reducer;

- ручная ветвь;- manual branch;

- датчик момента;- moment sensor;

- датчик температуры, механически установленный на электродвигателе,- a temperature sensor mechanically mounted on an electric motor,

кроме того, в блок управления, дополнительно введены:in addition, in the control unit, additionally introduced:

- анализатор последовательности фаз;- phase sequence analyzer;

- модуль вычисления положения и скорости выходного вала;- a module for calculating the position and speed of the output shaft;

- первый, второй, третий и четвертый модули оцифровки (МО 1), (МО 2), (МО 3), (МО 4);- the first, second, third and fourth digitization modules (MO 1), (MO 2), (MO 3), (MO 4);

- модуль управления;- control module;

- панель управления;- control Panel;

- контроллер цифрового интерфейса;- digital interface controller;

- контроллер аналогового интерфейса,- analog interface controller,

причем силовой редуктор с одной стороны механически связан с электродвигателем, а с другой стороны - с приборным редуктором, датчиком момента, ручной ветвью и выходным валом, при этом приборный редуктор выполнен в виде многоступенчатого цилиндрического редуктора с механически установленными на нем первым, вторым и третьим датчиками положения, валы которых соответственно механически связаны с каждой из трех отдельных ступеней приборного редуктора, имеющих определенные его конструкцией заданные передаточные отношения,moreover, the power reducer on the one hand is mechanically connected with the electric motor, and on the other hand, with the instrument gear, torque sensor, hand branch and output shaft, while the gear gear is made in the form of a multi-stage cylindrical gear with the first, second and third sensors mechanically mounted on it positions whose shafts are respectively mechanically connected to each of the three separate stages of the instrument gearbox having predetermined gear ratios determined by its construction,

при этом первый, второй и третий датчики положения электрически связаны соответственно с первым, вторым и третьим модулями оцифровки, а датчик момента электрически связан с четвертым модулем оцифровки, в свою очередь первый, второй и третий модули оцифровки электрически связаны с модулем вычисления положения и скорости выходного вала, который в свою очередь электрически связан с модулем управления, при этом модуль управления электрически связан с анализатором последовательности фаз питающего напряжения, коммутатором напряжения, четвертым модулем оцифровки, датчиком температуры, панелью управления, контроллером цифрового интерфейса, контроллером аналогового интерфейса, причем контроллер цифрового интерфейса и контроллер аналогового интерфейса электрически связаны с внешней системой управления, а анализатор последовательности фаз питающего напряжения электрически связан с электрической сетью и коммутатором напряжения, электрически связанным с электродвигателем.wherein the first, second and third position sensors are electrically connected respectively to the first, second and third digitization modules, and the moment sensor is electrically connected to the fourth digitization module, in turn the first, second and third digitization modules are electrically connected to the output position and speed calculation module shaft, which in turn is electrically connected to the control module, while the control module is electrically connected to the analyzer of the phase sequence of the supply voltage, the voltage switch, four a digital digitization module, a temperature sensor, a control panel, a digital interface controller, an analog interface controller, the digital interface controller and analog interface controller are electrically connected to an external control system, and the phase-voltage analyzer is electrically connected to an electric network and a voltage switch electrically connected with electric motor.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемый электропривод введены новые компоненты, а именно:Comparative analysis with the prototype shows that new components have been introduced into the inventive electric drive, namely:

- приборный редуктор;- instrument gear;

- первый, второй, третий датчики положения (ДП 1), (ДП 2), (ДП 3);- first, second, third position sensors (DP 1), (DP 2), (DP 3);

- силовой редуктор;- power reducer;

- ручная ветвь;- manual branch;

- датчик момента;- moment sensor;

- датчик температуры;- temperature sensor;

- блок управления, в который введены:- a control unit into which:

- анализатор последовательности фаз питающего напряжения,- analyzer of the phase sequence of the supply voltage,

- модуль вычисления положения и скорости выходного вала,- a module for calculating the position and speed of the output shaft,

- первый, второй, третий и четвертый модули оцифровки (МО 1), (МО 2), (МО 3), (МО 4),- the first, second, third and fourth digitization modules (MO 1), (MO 2), (MO 3), (MO 4),

- модуль управления,- control module,

- панель управления,- control Panel,

- контроллер цифрового интерфейса,- digital interface controller,

- контроллер аналогового интерфейса.- analog interface controller.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь вводимые элементы достаточно хорошо известны в технике, но их введение в указанной связи в заявляемый электропривод позволяет:A comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the newly introduced elements are quite well known in the art, but their introduction in this connection into the inventive electric drive allows you to:

- повысить надежность электропривода за счет введения контроля температуры электродвигателя при помощи датчика температуры и контроля правильной последовательности чередования и пропадания фаз питающего напряжения в соответствующем анализаторе блока управления;- to increase the reliability of the electric drive by introducing temperature control of the electric motor using a temperature sensor and monitoring the correct sequence of alternation and phase failure of the supply voltage in the corresponding analyzer of the control unit;

- обеспечить возможность дистанционного управления за счет имеющейся связи с внешней системой управления по аналоговым и цифровым интерфейсам;- to provide the possibility of remote control due to the existing communication with an external control system via analog and digital interfaces;

- унифицировать конструкцию электропривода за счет применения одного приборного редуктора для некоторого диапазона оборотов закрытия арматуры;- to unify the design of the electric drive through the use of one instrument gear for a certain range of revolutions of closing the valve;

- повысить точность позиционирования выходного вала электропривода за счет использования трех датчиков положения, расположенных на ступенях приборного редуктора, выполненного в виде многоступенчатого цилиндрического редуктора.- to improve the accuracy of positioning of the output shaft of the electric drive through the use of three position sensors located on the steps of the instrument gear, made in the form of a multi-stage cylindrical gear.

Устройство и работа заявляемого изобретения поясняются графическими материалами.The device and operation of the claimed invention are illustrated in graphic materials.

На чертеже приведена структурная схема заявляемого электропривода.The drawing shows a structural diagram of the inventive electric drive.

Сокращения, принятые в тексте и на чертеже:Abbreviations adopted in the text and in the drawing:

ДМ - датчик момента;DM - torque sensor;

ДП1, ДП2, ДП3 - первый, второй, третий датчики положения;DP1, DP2, DP3 - the first, second, third position sensors;

ДТ - датчик температуры;DT - temperature sensor;

MO1, МO2, МР3, МO4 - первый, второй, третий и четвертый модули оцифровки;MO1, MO2, MP3, MO4 - the first, second, third and fourth digitization modules;

ЭД - электродвигатель.ED - electric motor.

Электропривод состоит из следующих элементов: электродвигателя (ЭД) 1, механически соединенного с ним силового редуктора 2, к выходному валу 3 которого присоединяется трубопроводная арматура.An electric drive consists of the following elements: an electric motor (ED) 1, a power reducer 2 mechanically connected to it, to which output valves 3 are connected to the output shaft 3.

У силового редуктора имеется вход на приборный редуктор 4 и ручную дублирующую ветвь 5.The power gearbox has an input to the instrument gearbox 4 and a manual backup branch 5.

Приборный редуктор 4 имеет расположенные на разных ступенях потенциометрические датчики положения (ДП 1) 6, (ДП 2) 7, (ДП 3) 8.The instrument gearbox 4 has potentiometric position sensors (DP 1) 6, (DP 2) 7, (DP 3) 8 located at different stages.

В силовом редукторе установлен потенциометрический датчик момента (ДМ) 9.A potentiometric torque sensor (DM) 9 is installed in the power reducer.

Сигналы с датчиков положения (ДП 1) 6, (ДП 2) 7, (ДП 3) 8 и датчика момента (ДМ) 9 поступают соответственно через модули оцифровки (МО 1) 10, (МО 2) 11, (МО 3) 12, (МО 4) 13.The signals from the position sensors (DP 1) 6, (DP 2) 7, (DP 3) 8 and the torque sensor (DM) 9 are received respectively through the digitizing modules (MO 1) 10, (MO 2) 11, (MO 3) 12 , (MO 4) 13.

Информация о наличии и правильной последовательности фаз питающего напряжения обрабатывается в анализаторе последовательности фаз 14.Information on the presence and correct phase sequence of the supply voltage is processed in the phase sequence analyzer 14.

В модуле вычисления положения и скорости выходного вала 15 происходит соответствующее вычисление текущего положения и скорости выходного вала.In the module for calculating the position and speed of the output shaft 15, a corresponding calculation of the current position and speed of the output shaft takes place.

Сигналы управления поступают на модуль управления 16 с панели управления 17, а также через контроллер цифрового интерфейса 18 и контроллер аналогового интерфейса 19 блока управления 20 от внешней системы управления 21. Выход модуля управления 16 электрически связан с коммутатором напряжения 22, который в свою очередь с одной стороны связан с электрической сетью 23 и анализатором последовательности фаз 14, а с другой стороны - с электродвигателем (ЭД) 1.The control signals are supplied to the control module 16 from the control panel 17, and also through the digital interface controller 18 and the analog interface controller 19 of the control unit 20 from the external control system 21. The output of the control module 16 is electrically connected to a voltage switch 22, which in turn is connected to one the side is connected to the electric network 23 and the phase sequence analyzer 14, and on the other hand, to the electric motor (ED) 1.

Информация о температуре электродвигателя от датчика температуры (ДТ) 24 передается в модуль управления 16 блока управления 20.Information about the temperature of the electric motor from the temperature sensor (DT) 24 is transmitted to the control module 16 of the control unit 20.

Электропривод работает следующим образом.The electric drive operates as follows.

С помощью панели управления 17 в модуле управления 16 заранее сохраняются положения датчиков (ДП 1) 6, (ДП 2) 7, (ДП 3) 8, соответствующие открытому и закрытому положению арматуры, а также предельные значения крутящих моментов на выходном валу для открытия и закрытия арматуры.Using the control panel 17, the positions of the sensors (ДП 1) 6, (ДП 2) 7, (ДП 3) 8 corresponding to the open and closed position of the valve, as well as the limiting values of the torques on the output shaft for opening and closing reinforcement.

При подаче команды на открытие или закрытие арматуры с панели управления 17 либо с внешней системы управления 21 через контроллер аналогового интерфейса 19 либо цифрового интерфейса 18 модуль управления 16 анализирует последовательность чередований фаз электросети и в соответствии с ней подключает электродвигатель (ЭД) 1 к электрической сети 23 через коммутатор напряжения 22 по прямой или обратной схеме. Электродвигатель (ЭД) 1 приводит во вращение выходной вал 3 через силовой редуктор 2, при этом вращение также передается на приборный редуктор 4 с установленными на нем датчиками положения (ДП 1) 6, (ДП 2) 7, (ДП 3) 8. Сигналы с датчиков положения (ДП 1) 6, (ДП 2) 7, (ДП 3) 8 посредством модулей оцифровки (МО 1) 10, (МО 2) 11, (МО 3) 12 передаются в модуль вычисления положения и скорости выходного вала 15. Вычисленное положение и скорость выходного вала 3 передаются в модуль управления 16, где сравниваются с сохраненными значениями, соответствующими положениям «закрыто» или «открыто» запорной арматуры. При достижении соответствующих значений производится отключение электродвигателя (ЭД) 1 от электрической сети 23.When giving a command to open or close valves from the control panel 17 or from an external control system 21 through the analog interface controller 19 or digital interface 18, the control module 16 analyzes the sequence of alternating phases of the mains and, in accordance with it, connects the electric motor (ED) 1 to the mains 23 through the voltage switch 22 in a forward or reverse circuit. An electric motor (ED) 1 drives the output shaft 3 through a power reducer 2, while the rotation is also transmitted to the instrument gear 4 with position sensors installed on it (DP 1) 6, (DP 2) 7, (DP 3) 8. Signals from position sensors (DP 1) 6, (DP 2) 7, (DP 3) 8 through the digitizing modules (MO 1) 10, (MO 2) 11, (MO 3) 12 are transmitted to the module for calculating the position and speed of the output shaft 15 The calculated position and speed of the output shaft 3 are transmitted to the control module 16, where they are compared with the stored values corresponding to the closed positions or "open" shutoff valves. When the corresponding values are reached, the electric motor (ED) 1 is disconnected from the electrical network 23.

Во время работы электродвигателя (ЭД) 1 ведется непрерывный анализ сигнала с датчика момента (ДМ) 9, поступающего через модуль оцифровки (МО 4) 13 в модуль управления 16 блока управления 20, и в случае превышения сигналом заранее установленных пределов происходит отключение электродвигателя (ЭД) 1 от электрической сети 23.During the operation of the electric motor (ED) 1, a continuous analysis of the signal from the torque sensor (DM) 9, which is transmitted through the digitizing module (MO 4) 13 to the control module 16 of the control unit 20, and if the signal exceeds the preset limits, the electric motor (EM) switches off ) 1 from the electric network 23.

Модуль управления также контролирует температуру электродвигателя (ЭД) 1 с помощью механически установленного на нем датчика температуры (ДТ) 24. В случае перегрева модуль управления блокирует работу электропривода до снижения температуры до безопасного уровня.The control module also controls the temperature of the electric motor (ED) 1 using a temperature sensor (DT) 24 mechanically mounted on it. In case of overheating, the control module blocks the operation of the electric drive until the temperature drops to a safe level.

При достижении арматурой положения «открыто» или «закрыто» сигнал об этом выводится на панель управления 17 и в систему внешнего управления 21 посредством контроллеров аналогового интерфейса 19 и цифрового интерфейса 18.When the valve reaches the “open” or “closed” position, a signal about this is output to the control panel 17 and to the external control system 21 through the controllers of the analog interface 19 and digital interface 18.

Отдельные новые элементы заявляемого электропривода реализованы как часть программного обеспечения модуля управления блока управления, при этом обработка получаемых и передаваемых данных осуществляется модулями, такими как модули аналого-цифрового преобразования, модули оцифровки (МО) и цифро-аналогового преобразования, контроллер аналогового интерфейса.Separate new elements of the inventive electric drive are implemented as part of the software of the control module of the control unit, while the processing of the received and transmitted data is carried out by modules, such as analog-to-digital conversion modules, digitization (MO) and digital-to-analog conversion modules, and an analog interface controller.

(См. книгу под редакцией Богнера Р. и Константинидиса А. «Введение в цифровую фильтрацию», пер. с англ. - М.: Мир, 1976.)(See the book edited by Bogner R. and Konstantinidis A. "Introduction to Digital Filtering", translated from English. - M .: Mir, 1976.)

(См. книгу Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники», пер. с англ. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Мир, 1993.)(See the book by Horowitz P., Hill W. "The Art of Circuit Engineering", trans. From English. - 4th ed., Revised and enlarged. - M.: Mir, 1993.)

(См. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. М.: Техносфера, 2006. 856 с.)(See Oppenheim A., Schafer R. Digital Signal Processing. M .: Technosphere, 2006. 856 pp.)

Таким образом, заявляемый в качестве изобретения электропривод позволяет:Thus, the claimed as an invention electric drive allows you to:

- повысить надежность электропривода за счет введения контроля температуры электродвигателя при помощи датчика температуры и контроля правильной последовательности чередования и пропадания фаз питающего напряжения в соответствующем анализаторе блока управления;- to increase the reliability of the electric drive by introducing temperature control of the electric motor using a temperature sensor and monitoring the correct sequence of alternation and phase failure of the supply voltage in the corresponding analyzer of the control unit;

- обеспечить возможность дистанционного управления за счет имеющейся связи с внешней системой управления по аналоговым и цифровым интерфейсам;- to provide the possibility of remote control due to the existing communication with an external control system via analog and digital interfaces;

- унифицировать конструкцию электропривода за счет применения одного приборного редуктора для некоторого диапазона оборотов закрытия арматуры;- to unify the design of the electric drive through the use of one instrument gear for a certain range of revolutions of closing the valve;

- повысить точность позиционирования выходного вала электропривода за счет использования трех датчиков положения, расположенных на ступенях приборного редуктора, выполненного в виде многоступенчатого цилиндрического редуктора.- to improve the accuracy of positioning of the output shaft of the electric drive through the use of three position sensors located on the steps of the instrument gear, made in the form of a multi-stage cylindrical gear.

Приведенные в описании технические преимущества, целесообразность и надежность электропривода, реализованного по заявляемой структурной схеме, подтверждены испытаниями на испытательной базе ОАО «СКБ ПА», ОАО «КЭМЗ» г. Ковров и в составе запорной арматуры у потребителя.The technical advantages presented in the description, the feasibility and reliability of the electric drive, implemented according to the claimed structural scheme, are confirmed by tests on the test base of OJSC SKB PA, OJSC KEMZ in Kovrov and as part of shut-off valves at the consumer.

Claims (1)

Электропривод трубопроводной арматуры, содержащий коммутатор напряжения, электродвигатель, выходной вал, электрическую сеть, внешнюю систему управления отличающийся тем, что в него дополнительно введены приборный редуктор, первый, второй и третий датчики положения, силовой редуктор, ручная ветвь, датчик момента, датчик температуры, механически установленный на электродвигателе, кроме того, в блок управления дополнительно введены анализатор последовательности фаз, модуль вычисления положения и скорости выходного вала, первый, второй, третий и четвертый модули оцифровки, модуль управления, панель управления, контроллер цифрового интерфейса и контроллер аналогового интерфейса, причем силовой редуктор с одной стороны механически связан с электродвигателем, а с другой стороны - с приборным редуктором, датчиком момента, ручной ветвью и выходным валом, при этом приборный редуктор выполнен в виде многоступенчатого цилиндрического редуктора с механически установленными на нем первым, вторым и третьим датчиками положения, валы которых соответственно механически связаны с каждой из трех отдельных ступеней приборного редуктора, при этом первый, второй и третий датчики положения электрически связаны соответственно с первым, вторым и третьим модулями оцифровки, а датчик момента электрически связан с четвертым модулем оцифровки, в свою очередь первый, второй и третий модули оцифровки электрически связаны с модулем вычисления положения и скорости выходного вала, который в свою очередь электрически связан с модулем управления, при этом модуль управления электрически связан с анализатором последовательности фаз питающего напряжения, коммутатором напряжения, четвертым модулем оцифровки, датчиком температуры, панелью управления, контроллером цифрового интерфейса, контроллером аналогового интерфейса, причем контроллер цифрового интерфейса и контроллер аналогового интерфейса электрически связаны с внешней системой управления, а анализатор последовательности фаз питающего напряжения электрически связан с электрической сетью и коммутатором напряжения, электрически связанным с электродвигателем.An electric actuator for pipe fittings comprising a voltage switch, an electric motor, an output shaft, an electric network, an external control system characterized in that it additionally includes an instrument gearbox, a first, second and third position sensors, a power gearbox, a manual branch, a torque sensor, a temperature sensor, mechanically mounted on an electric motor, in addition, a phase sequence analyzer, a module for calculating the position and speed of the output shaft, the first, second, third and fourth digitization modules, a control module, a control panel, a digital interface controller and an analog interface controller, the power reducer on the one hand mechanically connected to the electric motor, and on the other hand, to the instrument gear, torque sensor, hand branch and output shaft, with this instrument gearbox is made in the form of a multistage cylindrical gearbox with mechanically mounted first, second and third position sensors on it, the shafts of which are respectively mechanically connected to Each of the three separate stages of the instrument gear, the first, second and third position sensors are electrically connected to the first, second and third digitization modules, and the torque sensor is electrically connected to the fourth digitization module, in turn the first, second and third digitization modules connected to the module for calculating the position and speed of the output shaft, which in turn is electrically connected to the control module, while the control module is electrically connected to the sequence analyzer with a supply voltage, a voltage switch, a fourth digitization module, a temperature sensor, a control panel, a digital interface controller, an analog interface controller, the digital interface controller and analog interface controller are electrically connected to an external control system, and the phase sequence analyzer of the supply voltage is electrically connected to an electric a network and a voltage switch electrically connected to the electric motor.
RU2016143212A 2016-11-02 2016-11-02 Electric drive RU2627489C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143212A RU2627489C1 (en) 2016-11-02 2016-11-02 Electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143212A RU2627489C1 (en) 2016-11-02 2016-11-02 Electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2627489C1 true RU2627489C1 (en) 2017-08-08

Family

ID=59632337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143212A RU2627489C1 (en) 2016-11-02 2016-11-02 Electric drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2627489C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6079442A (en) * 1996-02-20 2000-06-27 Bray International, Inc. Valve actuator
RU2154219C1 (en) * 1999-06-03 2000-08-10 Открытое акционерное общество "Магистральные нефтепроводы Центральной Сибири" (ОАО "Центрсибнефтепровод") Electric drive
RU36478U1 (en) * 2003-10-22 2004-03-10 Открытое акционерное общество "Акционерная компания "Транснефть" Electric drive
RU2285182C2 (en) * 2003-10-22 2006-10-10 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" Electric drive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6079442A (en) * 1996-02-20 2000-06-27 Bray International, Inc. Valve actuator
RU2154219C1 (en) * 1999-06-03 2000-08-10 Открытое акционерное общество "Магистральные нефтепроводы Центральной Сибири" (ОАО "Центрсибнефтепровод") Electric drive
RU36478U1 (en) * 2003-10-22 2004-03-10 Открытое акционерное общество "Акционерная компания "Транснефть" Electric drive
RU2285182C2 (en) * 2003-10-22 2006-10-10 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" Electric drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2406844C (en) Electric actuator for fluid control valves
CN112113019B (en) Automatic control method for valve actuator
RU2017132826A (en) CONTROLLER FOR ELECTRIC MOTOR
US8783277B2 (en) Actuator and position-detecting method therefor
EP0513994B1 (en) An actuator and a valve actuator system
EP2628977A1 (en) Linear actuator
RU2627489C1 (en) Electric drive
CN204886764U (en) Servo electric actuator
NO341461B1 (en) Control system for an actuator for actuation of subsea devices
US20180364116A1 (en) Systems and methods for using calibration profiles in valve actuators
US11908642B2 (en) Drive system for a switch, and method for driving a switch
RU2659806C1 (en) Electric drive control device
RU2314450C1 (en) Control device of valving electric drive
RU108816U1 (en) ELECTRIC DRIVE FOR VALVES AND CONTROLLED VALVES
KR101868328B1 (en) Multiturn actuator with a 3phase vector control means and an embeded rotary encoder
US20220216005A1 (en) Method for carrying out a switchover of an on-load tap changer using a drive system, and drive system for an on-load tap changer
NO341407B1 (en) Actuator for actuation of underwater devices
RU2017105705A (en) Oil pumping unit control station (options)
KR102404172B1 (en) Electric actuator with phase changer
RU2290745C1 (en) Control device for shut-off valve electric actuator
RU36478U1 (en) Electric drive
CN118434990A (en) Method and system for operating an actuator
RU2771227C2 (en) Method for determining position and status of motorized shut-off valves and device for its implementation
RU229413U1 (en) Electric drive for pipeline valves
RU2285182C2 (en) Electric drive