ЭЛЕКТРОПРИВОД ЗАДВИЖКИ ТРУБОПРОВОДА Советский патент 1973 года по МПК G05D3/00 

1

Известные устройства, содержащие передаточный механизм, шаговый двигатель с активным ротором И схему управления двигателем, используют электрическую энергию, поступающую из линии энергоснабжения, а поэтому требуют создания специальных линий электропередач.

Предлагаемое устройство, с целью упрощения системы энергопитания электропривода задвижки -и расширения области применения, содержит накопитель энергии, ключи, выпрямитель, индикатор уровня напряжения, электромагнитные муфты, схему «ИЛИ-ПЕ, причем статорные обмотки шагового двигателя подключены через -последовательно соединенные ключ и выпрямитель ко входу накопителя энергии, выход которого подсоединен непосредственно к индикатору уровня напряжения и -через второй ключ к одной из электромагнитных муфт, соединенной с передаточным механизмом задвижки, и ко входу схемы управления двигателем, другой вход которой подключен к исполнительному блоку телемеханики и к одному из входов схемы «ИЛИ-НЕ, второй вход которой подсоединен к индикатору уровня .напряжения, а выход ко входам перв-ого и третьего ключей; активный ротор шагового двигателя непосредственно соединен со входом схемы управления двигателем и через коническую передачу с

первой .и второй электромагнитными муфтами, причем вторая электромагнитная муфта связана с осью турбины и через третий ключ соединена с выходом накопителя энергии.

Указанное позволяет упростить схему энергопитания электропривода, что достигается использованием в приводе рабочего оргаиа известных шаговых двигателей с активным ротором, которые в промежутках между перемещениями рабочего органа выступают в качестве генератора энергии. Ротор генератора вращается с помощью турбины, установленной в водотоке, а снимаемая со статорных обмоток электрическая энергия накапливается в

накопителе энергии до необходимого значения, после чего ротор двигателя с помощью электромагнитной муфты отключается от вращающейся турбины. На чертел :е представле-на блок-схема предлагаемого устройства.

Задвижка / через передаточный механизм 2, электромагнитную муфту 3 сцепления, коническую пару 4 перемещается шаговым двигателем 5 с активным ротором, который управляется схемой 6 управления двигателем. Коническая пара передает вращение через электромагнитную муфту 7 сцепления от турбины 8 на ротор шагового двигателя. Питание на схему управления двигателем и электромагнитные муфты сцепления подается с накоиителя 9 энергии, подключенного к обмоткам статора двигателя через выпрямитель 10 и ключ 11 через ключи 12 и 13 соответственно. Выход накопителя энергии нодключен ко входу индикатора 14 уровня напряжения, который через логический элемент «ИЛИ-НЕ jl5 подключен к управляющим входам ключей. Другой вход логического элемента подключен к выходу исполнительного блока 16 телемеханики. Задвижка расположена в нолости трубопровода 17.

Устройство работает ,в двух режимах: режидме питания электропривода задвижки и режиме накопления электроэнергии.

В режиме питания электропривода задвижки оно работает следующим образом.

При включении исполнительного блока 16 телемеханики схема 6 управления подготавливается к тому или иному напра(влепию вращения двигателя 5, ключ 12 открывается, и напряжение с накопителя 9 энергии подается на схему 6 управления обмотками двигателя. Двигатель, вращаясь, перемещает задвижку 1 через передаточный механизм 2 и электромагнитную муфту 3 сцепления, которая включается после включения ключа 12. Ключи // и 13 при этом закрыты, так как на входе логического элемента «ИЛИ-НЕ 15 присутствует сигнал, идущий от включенного исполнительного блока 16 телемеханики. Вследствие того, что ключ 13 закрыт, электромагнитная муфта 7 отключена и вращение турбины 3 не передается на вал ротора двигателя, а закрытый ключ 11 отключает обмотки статора двигателя от накопителя 9 энергии. Таким образом, задвижка передвигается в заданное положение, а устройство накопления электроэнергии нитает ее привод.

В режиме накопления электроэнергии устройство работает следующим образом.

Исполнительный блок 16 телемеханики отключен, следовательно, отключены ключ 12, схема 6 управления нриводом и электромагнитная муфта 3 сцепления. При этом, если уровень напряжения на накопителе 9 энергии упал ниже допустимого, индикатор 14 напряжения через один из входов логического элемента «ИЛИ-НЕ включает ключи 11 и 13, которые работают и при пониженном напряжении. Ключ 13 включает электромагнитную муфту 7. Турбина 8, вращаемая под действием напора воды в трубопроводе 17, передает вращение на вал актргвного ротора двигателя 5

через муфту 7 и коническую передачу 4. Теперь шаговый двигатель выступает в роли генератора энергии, которая снимается с его статорных обмоток и накапливается в накопителе 9 энергии через открытый ключ // и выпрямитель 10.

Как только уровень напряжения накопителя энергин достигнет заданного, индикатор 14 уровня напряжения через логический элемент

«ИЛИ-НЕ 15 отключит ключи // и 13, и передача вращения турбины на вал двигателя нрекратится. Накопитель энергии готов передать ее на электропривод задвижки. Если но каким-то причинам (утечка энергии, включение двигателя) напряжение на накопителе энергии уменьшается, индикатор напряжения вновь подключит турбину и двигатель начнет работать в генераторном режиме.

Предмет изобретения

Электропривод задвижки трубонровода, содержащий передаточный механизм, шаговый

двигатель с активным ротором и схему управлепия двигателем, отличающийся тем, что, с целью уирощения системы энергопитания электропривода задвижки и расширения области нрименения, он содержит накопитель

энергии, индикатор уровня напряжения, ключи, выпрямитель, электромагнитные муфты, схему «ИЛИ-НЕ, причем статорные обмотки шагового двигателя подключены через последовательно соединенные ключ и выпрямитель ко входу накопителя энергии, выход которого подсоединен неносредственно к индикатору уровня напряжения и через второй ключ к одной из электромагнитных муфт, соединенной с передатоЧНым механизмом задвижки, и ко входу схемы управления двигателем, другой вход которой подключен к исполнительному блоку телемеханики и к одному из входов схемы , второй вход которой подсоединен к индикатору уровня напряжения, а выход ко входам первого и третьего ключей; активный ротор шагового двигателя непосредственно соединен со входом схемы управления двигателем и через коническую передачу с первой и второй электромагпитными муфтами, причем вторая электромагнитная муфта связана с осью турбины и через третий ключ соединена с выходом накопителя энергии.