Многооборотные электроприводы
Однооборотные взрывозащищенные электроприводы с двухсторонней муфтой ограничения крутящего момента с маркировкой взрывозащиты 1ЕхdIIBТ4 (тип присоединения к арматуре – по ISO 5211), применяются для управления трубопроводной запорной арматурой в химической, нефтяной, газовой, энергетической отраслях промышленности.
Взрывозащищенные электроприводы могут устанавливаться во взрывоопасных зонах класса IIВ по ГОСТ Р 51330.0-99 в помещениях, на открытом воздухе под навесом в соответствии с ПУЭ гл. 7.3 для оборудования с маркировкой взрывозащиты 1ExdIIВТ4.
НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Маркировка взрывозащиты электроприводов - 1ExdIIВT4 по ГОСТ Р 51330.0-99, где:
1 – взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты;
Ex – показатель взрывобезопасности;
dIIB - взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки для потенциально взрывоопасных сред (кроме подземных выработок шахт), cо взрывонепроницаемой оболочкой d и нормируемыми размерами взрывонепроницаемых щелей между сопрягаемыми поверхностями деталей корпуса электропривода по ГОСТ Р 51330.1-99 "Разрешенные газовые среды для работы взрывозащищенных электроприводов".
Т4 – максимальная эксплуатационная температура поверхности корпуса электродвигателя.
Электроприводы предназначены для дистанционного и местного управления запорной арматурой.
Установочное положение электроприводов – любое, кроме положения клеммной коробкой вниз.
Электроприводы рассчитаны для работы в повторно-кратковременном режиме S2 по ГОСТ 183-74 с продолжительностью включения 15 мин., с частотой включений – до 60 раз в час, для работы в режиме автоматического регулирования – до 600 включений в час (в режиме S4 по ГОСТ 183-74).
Питание электродвигателей осуществляется от трехфазной сети переменного тока, напряжением 380 В и частотой 50 Гц.
Электроприводы позволяют осуществлять:
- закрытие и открытие затвора арматуры с диспетчерского пульта управления;
- ручное управление затвором арматуры с помощью маховика ручного дублера при отсутствии электропитания;
- остановку затвора арматуры в любом промежуточном положении нажатием кнопки «Стоп» с диспетчерского пульта управления;
- автоматическое отключение электродвигателя двухсторонней муфтой ограничения крутящего момента при достижении заданного крутящего момента на выходном валу в положениях ЗАКРЫТО, ОТКРЫТО или при аварийной остановке подвижных частей в процессе хода на закрытие или открытие;
- сигнализацию на диспетчерском пульте управления крайних положений затвора арматуры и при срабатывании двухсторонней муфты ограничения крутящего момента;
- автоматическое отключение электродвигателя конечными микровыключателями электропривода при достижении затвором арматуры крайних положений;
- указание положения затвора арматуры на шкале местного индикатора;
- дистанционное указание степени открытия затвора арматуры на пульте управления;
- автоматическое переключение электропривода из положения ручного управления на управление электродвигателем (для электроприводов ВА, ВБ);
- возможность регулировки крутящего момента в пределах от 60 до 100 % от максимального значения;
- защиту электродвигателя от перегрева.
Обеспечение средств взрывозащиты
Взрывозащищенность электропривода достигается за счет:
- заключения всех токоведущих частей электропривода во взрывонепроницаемую оболочку высокой механической прочности согласно ГОСТ Р 51330.1-99;
- обеспечения требований по минимальным путям утечки тока и электрическим зазорам в клеммной коробке электропривода и микропереключателях, нормируемых ГОСТ Р 51330.11-99;
- герметизации ввода кабелей взрывозащищенного исполнения (типа КСРБГ или КВРГ) согласно ГОСТ Р 51330.1-99 п. 9.3 и ГОСТ Р 51330.13-99 п. 10.3.2;
- применения щелевой взрывозащиты в местах сопряжения деталей и узлов взрывонепроницаемой оболочки электропривода согласно ГОСТ Р 51330.1-99.
Структура условного обозначения многооборотного взрывозащищенного электропривода
В А. 100/24 - У1 ТУ 3791 - 001 - 96569271 - 2006
1 2 3 4 5 6
1 – Тип исполнения:
В – взрывозащищенного исполнения в соответствии с 1ExdIIВT4
2 – Тип присоединения к арматуре по ОСТ 26-07-763-73
3 – Максимальный крутящий момент на выходном валу, Н·м
4 – Частота вращения выходного вала, об/мин.
5 – Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 (У1, УХЛ1, Т1)
6 – Обозначение технических условий на электроприводы
Условия эксплуатации электропривода
Климатическое исполнение по ГОСТ Р 15150; (У1,УХЛ1,T1)
Рабочий диапазон температур:
от - 30 ºС до + 70 ºС. (У1)
от - 40 ºС до + 60 ºС. (У1)
от - 60 ºС до + 60 ºС. (УХЛ1)
от - 10 ºС до + 65 ºС. (T1)
Возможные места установки :
стационарные установки в помещениях и на открытом воздухе, под навесом.
Относительная влажность (верхнее значение) – 100 % при 25 ºС.
Степень защиты корпуса по ГОСТ 14254 – IP 65.
Таблица 1. Основные технические данные электроприводов
Условное обозначение | Тип присоединения к арматуре по ОСТ 26-07-763-73 | Максимальный крутящий момент на выходном | Частота вращения вала, об/мин | Настраиваемое число оборотов выходного вала, необходимое для закрытия (открытия) арматуры, об. | Вес | ||
Н·м | Стандарт. | По заказу | Мин. | Макс. | кг, ±8% | ||
ЭП-ВА.100 | А | 100 | 24 | 12,18,36 | 1 | 300 | 57 |
ЭП-ВА.150 | А | 150 | 24 | 12,18,36 | 1 | 300 | 62 |
ЭП-ВБ.200 | Б | 200 | 24 | 12,18,36 | 1 | 300 | 71 |
ЭП-ВБ.300 | Б | 300 | 24,36 | 12,18,36 | 1 | 300 | 76 |
ЭП-ВВ.600 | В | 600 | 24,36 | 12,18,36 | 1 | 400 | 138 |
ЭП-ВВ.900 | В | 900 | 24 | 12,18,36 | 1 | 400 | 146 |
ЭП-ВГ.2500 | Г | 2500 | 24 | 12,18,36 | 1 | 400 | 241 |
ЭП-ВД.5000 | Д | 5000 | 12 | - | 1 | 400 | 305 |
СОСТАВ, УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Рис. 1. Электроприводы типа ВА, ВБ
В корпусе электропривода (4) установлены: червячный редуктор, состоящий из червячного вала (10) и червячного колеса (9), размещенного на выходном валу (7), ограничитель хода выходного вала (14), двухсторонняя муфта ограничения крутящего момента (моментная муфта) (13). К корпусу крепятся: электродвигатель (1), взывозащищенная клеммная коробка (12,19). Для обеспеченияуправления приводом от маховика ручного дублера (2) на выходном валу (7)установлена полуавтоматическая муфта с пружиной (8), позволяющая производить операции по открытию и закрытию арматуры при отсутствии электропитания электропривода.
Состоит из набора установочных шестерен, потенциометра (40) (рис. 4), регулируемых дисков с указателем положения затвора (47, 48). На стержне (42) имеется 4 зубчатых зацепления, позволяющих фиксировать шестерню (43), для трехступенчатой индикации положения затвора арматуры.
Рис. 4 Индикатор положения затвора арматуры
Вращение от электродвигателя (1) (рис.1) через прямозубую цилиндрическую шестерню (3) передаётся на червячный редуктор (9, 10), который обеспечивает вращательное движение выходного вала (7) и через кулачковую муфту преобразуется в поступательное движение штока затвора арматуры.
Выходной вал электропривода механически связан с индикатором положения затвора арматуры (15) и ограничителем хода выходного вала (14), что автоматически отключает электродвигатель при достижении заданных параметров.
ПРИМЕЧАНИЕ: При работе от электродвигателя возможно вращение маховика ручного дублера с небольшой скоростью, что не является признаком неисправности.
Работа электропривода при ручном управлении
При ручном управлении вращение от маховика ручного дублера передаётся через полуавтоматическую муфту на выходной вал электропривода. Один оборот маховика ручного дублера соответствует одному обороту выходного вала.
Работа двухсторонней муфты ограничения крутящего момента (моментной муфты)
При достижении заранее отрегулированной величины крутящего момента в положении ЗАКРЫТО или ОТКРЫТО, либо, в случае заклинивания затвора арматуры в промежуточном положении, выходной вал с червячным колесом останавливается, а червячный вал, ввинчиваясь в венец червячного колеса, вследствие продолжающегося вращения ротора электродвигателя, начинает перемещаться в осевом направлении, сжимая тарельчатые пружины. Величина осевого перемещения пропорциональна допустимому настроенному крутящему моменту моментной муфты. Поступательное движение червячного вала преобразуется во вращательное движение вала моментной муфты. Кулачки, расположенные на валу моментной муфты, размыкают электрическую цепь питания электродвигателя, освобождая кнопки муфтовых микропереключателей.
Работа ограничителя хода выходного вала
Ограничитель хода выходного вала (14) (рис. 1) через переходной вал (5) механически связан с выходным валом (7) электропривода. После надлежащей настройки ограничитель хода выходного вала соответствует определенным положениям затвора. При достижении затвором арматуры этих положений срабатывают соответствующие микровыключатели, отключая электропитание электродвигателя.
Работа индикатора положения затвора арматуры
Индикатор положения затвора арматуры (15) (рис. 1) механически связан с ограничителем хода выходного вала. После надлежащей настройки указания индикатора соответствуют определенным положениям затвора арматуры независимо от режима работы электропривода – ручного или электрического.
Электроприводы типа ВВ, ВГ, ВД(рис. 5)
Электроприводы типа ВВ, ВГ, ВД имеют идентичную конструкцию. Корпус (4) (рис. 5) – литой, к корпусу крепятся редуктор маховика ручного дублёра (21), электродвигатель (1), взрывозащищенная клеммная коробка (19, 20), монтажный фланец (12). В корпусе установлены червячный редуктор (9, 10) с тарельчатыми пружинами (11), выходной вал (7), двухсторонняя муфта ограничения крутящего момента (13), ограничитель хода выходного вала (14) и индикатор положения затвора арматуры (15).
Рис. 5. Электроприводы типа ВВ, ВГ, ВД
Работа электропривода от электродвигателя
При пуске электропривода вращение от электродвигателя (1) передается выходному валу (7) через прямозубую цилиндрическую шестерню (3), червячный вал и червячное колесо (9, 10). Через переходный вал (5) вращение также передается на ограничитель хода выходного вала (14) и индикатор положения затвора арматуры (15), что позволяет автоматически выключаться электродвигателю при достижении электроприводом заданных положений затвора арматуры.
Работа электропривода при ручном управлении
При ручном управлении вращение от маховика ручного дублера передаётся на выходной вал привода. На валу маховика ручного дублера находится микропереключатель СК (рис. 6), блокирующий запуск электродвигателя в случае работы электропривода от маховика ручного дублера.
Электрическая схемауправления электроприводом
Для управления электроприводами применяется схема, приведенная на рис. 6.
При достижении затвором арматуры крайних положений ОТКРЫТО или ЗАКРЫТО, срабатывают конечные микровыключатели 1КВО или 1КВЗ, отключая питание электродвигателя электропривода.
При превышении установленного крутящего момента при закрытии или открытии затвора арматуры, срабатывают муфтовые микровыключатели 1ВМЗ или 1ВМО, отключая питание электродвигателя электропривода.
Муфтовые микровыключатели 1ВМЗ и 1ВМО после срабатывания возвращаются в первоначальное положение при вращении выходного вала в обратную сторону.
Электроприводы снабжены внутренним нагревательным сопротивлением Н (220 В, 15 Вт) для защиты внутренних элементов от конденсата.
Рис. 6. Электрическая схема управления электроприводом
Условные обозначения схемы управления электроприводом
Рекомендуемая схема подключения блока дистанционного управления БУЭП к электроприводу во взрывозащищенном исполнении.
Рис. 7 Блок-схема подключения БУЭП к электроприводу
НАСТРОЙКАЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
Установка ручного режимаработы для электроприводов ВА иВБ (Рис. 1)
Для установки ручного режиманеобходимо переместить рычагпереключения режимов (6) по часовойстрелке до фиксации. Ручной режимустановлен. Если муфта рычага переключения режимов с трудом входит в зацепление, то необходимо медленно поворачиватьмаховик ручного дублера до фиксациирычага.
Установка ручного режимаработы для электроприводовВВ, ВГ, ВД (рис. 5)
На валу маховика имеется две проточки: 1 – ближняя к торцу вала и 2 – дальняя от торца вала маховика.
Для установки ручного режима необходимо: отвернуть закрепляющий винт полукруглой пластины фиксатора вала маховика (6) (рис. 5), вынуть пластину фиксатора из проточки 1 и потянуть вал маховика (2) на себя (до упора), после этого установить пластину фиксатора в проточку 2 на валу маховика. Закрепить винтом пластину фиксатора вала. Ручной режим установлен.
Для того чтобы вернуться в режим работы от электродвигателя, необходимо отвернуть закрепляющий винт, вынуть пластину фиксатора из проточки 2 и, утопив вал ручного дублёра, установить фиксатор в проточку 1. Закрепить винтом пластину фиксатора вала. Режим работы от электродвигателя установлен.
Переход в режим работы от электродвигателя в приводах ВА и ВБ происходит автоматически при включении электродвигателя.
В электроприводах ВВ, ВГ и ВД, использующих редуктор ручного дублера, установка режима работы от электродвигателя производится принудительным перемещением вала ручного дублера в необходимую позицию (фиксатор в проточке 1).
Порядок настройки базовых элементов электропривода
- Установить электропривод на запорную арматуру.
- Заземлить корпус электропривода.
- Вращая маховик ручного дублера определить крайние положения затвора арматуры и произвести настройку ограничителя хода выходного вала, индикатора положения затвора арматуры и потенциометра.
- В ручном режиме работы установить затвор арматуры в промежуточное положение.
- Подключить кабель электропитания, управления и индикации.
- Проверить направление вращения выходного вала в режиме работы от электродвигателя (по местному индикатору положения затвора арматуры): включить электропитание и нажать кнопку дистанционного пульта «Открыть» для открытия затвора запорной арматуры. Если направление вращения правильное, затвор арматуры должен начать открываться. Если же затвор арматуры начинает закрываться, немедленно остановить движение. Неправильное направление вращения выходного вала может привести к серьезному повреждению электропривода в случае заклинивания затвора.
Настройка двухсторонней муфты ограничения крутящего момента (моментной муфты) (рис. 1, рис. 3, рис. 5)
Не превышайте значения установленного крутящего момента, не проконсультировавшись предварительно со специалистами завода - изготовителя. Перенастройка двухсторонней муфты ограничения крутящего момента во время работы электропривода категорически запрещается.
Последовательность настройки моментной муфты:
- Переключить привод в ручной режим.
- Перевести затвор арматуры в промежуточное положение при помощи маховика ручного дублера.
- Снять переднюю крышку (17) (рис.1, 5);
- Сектор открытия обозначен словом OPEN, а сектор закрытия обозначен словом CLOSE. В нужном секторе ослабить винт (А) (рис. 3) и переместить его в нужное положение. Перемещение в направлении «Мах» увеличивает значение крутящего момента, а перемещение в противоположном направлении - уменьшает.
- Затянуть винт (А) (рис. 3).
- Установить крышку (17), соблюдая необходимые требования по монтажу элементов, обеспечивающих взрывозащищенность оболочки;
- Перевести привод в режим работы от электродвигателя и убедиться в обеспечении плотного закрытия затвора арматуры в режиме работы от электродвигателя.
Настройка индикатора положения затвора арматуры (рис. 4)
Не меняя положение затвора арматуры ОТКРЫТО, приступить к настройке индикатора положения (рис. 4):
- установить шестерню (43) таким образом, чтобы она оказалась в зацеплении с соответствующей шестерней 5, 6 или 7 (Таблица 3);
- ослабить винт В, установить диск (47) с символом OPEN ( ) напротив стрелки;
- зажать винт В;
- установить затвор арматуры (в ручном режиме) в полностью закрытое положение;
- ослабить винт В;
- не изменяя положения диска (47), установить диск (48) с символом CLOSE ( ) напротив стрелки;
- зажать винт В;
- установить переднюю крышку (17), соблюдая необходимые требования по монтажу элементов, обеспечивающих взрывозащищенность оболочки.
Настройка потенциометра
В случае необходимости настройки потенциометра (40) (Рис. 4):
- перевести затвор арматуры в положение ЗАКРЫТО;
- снять переднюю крышку (17) (рис. 1, рис. 5);
- вращая вал потенциометра (40) добиться показания на измеряемых клеммах 1, 2 (рис. 6) сопротивления (10÷20 Ом);
- установить сдвоенную шестерню (41) на вал потенциометра в соответствии с ранее выбранным положением сочетаемости (Таблица 3);
- величина сопротивления потенциометра в положении ОТКРЫТО не требует настройки, так как обеспечивается передаточным механизмом.
- установить переднюю крышку (17)
Подсоединения кабелей
- Ex-вводы сигнального и силового кабелей в полость взрывозащищенной клеммной коробки осуществляются через два отверстия, герметизируются с помощью резиновых пробок и уплотняются шайбами с прижимными гайками. Данные уплотнения обеспечивают взрывобезопасность электропривода.
- В полости взрывозащищенной клеммной коробки электропривода находятся соединительная колодка (Рис. 8) с клеммами, промаркированными цифрами и буквами.
Подсоединение проводов к клеммной колодке осуществляется согласно ГОСТ Р 51330.0-99 Подсоединение кабелей может осуществляться U-образно загнутыми концами одножильных проводов или с помощью кабельных наконечников.
- Все жилы кабеля в клеммной коробке следует защитить от контактов с металлическими поверхностями. Не должно быть оголенных от изоляции и поврежденных участков проводов.
- Применяемые кабели взрывозащищенного исполнения (типа КСРБГ или КВРГ) должны иметь надежное заземление в соответствии с ГОСТ 21130.
- После подключения силовых и сигнальных кабелей установить крышку клеммной коробки.
Рис. 8. Взрывозащищенная клеммная коробка
Таблица 2. Мощности применяемых электродвигателей
Серия привода | Скорость вращения выходного вала электропривода, об./мин. | |||||
12 | 18 | 24 | 36 | 48 | ||
Мощность электродвигателя, кВт | ||||||
ЭП-ВА.100 | 0,12 | 0,18 | 0,25 | 0,37 | 0,37 | |
ЭП-ВА.150 | 0,18 | 0,25 | 0,37 | 0,55 | 0,55 | |
ЭП-ВБ.200 | 0,25 | 0,37 | 0,55 | 0,75 | - | |
ЭП-ВБ.300 | 0,37 | 0,55 | 0,75 | 1,1 | - | |
ЭП-ВВ.600 | 0,75 | 1,1 | 1,5 | 2,2 | - | |
ЭП-ВВ.900 | 1,1 | 1,5 | 2,2 | 3 | - | |
ЭП-ВГ.2500 | 3 | 4 | 5,5 | 7,5 | - | |
ЭП-ВД.5000 | 5,5 | - | - | - | - |
Изоляция обмотки электродвигателей по классу F.
Таблица 3. Сочетаемость шестерен для ступенчатой регулировки индикации максимального количества оборотов выходного вала электроприводов
Сочетаемость шестерни 43 с шестернями | Номера шестерен | Тип электропривода Макс. количество оборотов выходного вала | ||||
ВА | ВБ | ВВ | ВГ | ВД | ||
5 | 45а - 41а | 35 | 35 | 50 | 50 | 50 |
5 | 45б - 41б | 20 | 20 | 28 | 28 | 28 |
6 | 45а - 41а | 108 | 108 | 140 | 140 | 140 |
6 | 45б - 41б | 65 | 65 | 80 | 80 | 80 |
7 | 45а - 41а | 300 | 300 | 400 | 400 | 400 |
7 | 45б - 41б | 200 | 200 | 240 | 240 | 240 |
При эксплуатации и монтаже электропривода следует обращать особое внимание на протяжку наружных поверхностей, обозначенных на Рис. 9 словом “Взрыв”.
Рис. 9. Указание поверхностей, обеспечивающих взрывонепроницаемость оболочки