Класификација електричних погона

Електрични актуатор у управљачким системима се обично назива уређајем дизајнираним да помера радно тело у складу са сигналима из управљачког уређаја.

Радна тела могу бити различите врсте пригушних вентила, вентила, вентила, капија, водилица и других регулационих и затварајућих тела која могу да мењају количину енергије или радне материје која улази у објекат управљања. У овом случају, кретање радних тела може бити и транслаторно и ротационо у оквиру једног или више обртаја. Дакле, погонски механизам, уз помоћ радног тела, директно утиче на контролисани објекат.

Актуатори су уређаји који механички утичу на физичке процесе претварајући електричне сигнале у потребно контролно дејство. Као и сензори, актуатори морају бити правилно усклађени за сваку примену. Актуатори могу бити бинарни, дискретни или аналогни.Одређени тип за сваки задатак се бира узимајући у обзир потребну излазну снагу и брзину.

Генерално, електрични актуатор се састоји од електричног актуатора, редуктора, јединице за повратну спрегу, сензора индикатора положаја излазног елемента и гранични прекидачи.

Као електрични погон у погонима електромагнети, или електромотори са редуктором за смањење брзине кретања излазног елемента на вредност која омогућава директно повезивање овог елемента (вратила или шипке) са радним телом.

Чворови повратне спреге су дизајнирани да уведу у контролну петљу дејство пропорционално величини помака излазног елемента актуатора, а самим тим и радног елемента који је зглобљен са њим. Уз помоћ граничних прекидача, електрични погон погона се искључује када радни елемент дође у крајње положаје, како би се избегло могуће оштећење механичких спојева, као и да би се ограничило кретање радног елемента.

По правилу, снага сигнала који генерише регулациони уређај је недовољна за директно кретање радног елемента, па се актуатор може сматрати појачивачем снаге, у којем се слаб улазни сигнал, вишеструко појачан, преноси на радни елемент.

Сви електрични погони, који се широко користе у различитим гранама савремених технологија за аутоматизацију индустријских процеса, могу се поделити у две главне групе:

1) електромагнетна

2) електромотор.

Прва група углавном укључује електромагнетне погоне дизајниране за управљање различитим врстама контролних и запорних вентила, вентила, ременица итд. актуатори са разним врстама електромагнетних спојница... Карактеристична карактеристика електричних актуатора ове групе је да силу потребну за преуређење радног тела ствара електромагнет који је саставни део актуатора.

За потребе контроле, соленоидни механизми се углавном користе само у системима за укључивање-искључивање. У системима аутоматског управљања као крајњи елементи се често користе електромагнетна квачила, који се деле на тарна квачила и клизна квачила.

У другу, тренутно најзаступљенију групу спадају еЕлектрични актуатори са електромоторима различитих типова и дизајна.

Електромотори се обично састоје од мотора, мењача и кочнице (понекад ова друга можда неће бити доступна). Управљачки сигнал иде на мотор и кочницу истовремено, механизам се отпушта и мотор покреће излазни елемент. Када сигнал нестане, мотор се искључује, а кочница зауставља механизам. Једноставност кола, мали број елемената укључених у формирање регулаторног дејства и висока радна својства учинили су актуаторе са контролисаним моторима основом за креирање погона за савремене индустријске системе аутоматског управљања.

Постоје, иако нису у широкој употреби, актуатори са неконтролисаним моторима који садрже механичко, електрично или хидраулично квачило контролисано електричним сигналом.Њихова карактеристична карактеристика је да мотор у њима ради непрекидно током читавог времена рада управљачког система, а контролни сигнал са управљачког уређаја се преноси на радно тело преко контролисаног квачила.

Погони са контролисаним моторима, заузврат, могу се поделити према начину изградње управљачког система механизама са контактним и бесконтактним управљањем.

Активирање, деактивирање и преокрет електромотора контактно контролисаних погона врши се помоћу различитих релејних или контактних уређаја. Ово дефинише главну карактеристичну особину актуатора са контактном контролом: у таквим механизмима брзина излазног елемента не зависи од величине контролног сигнала примењеног на улаз актуатора, а смер кретања је одређен знаком (или фаза) овог сигнала. Стога се актуатори са контактном контролом обично називају актуатори са константном брзином кретања радног тела.

Да би се добила просечна променљива брзина кретања излазног елемента погона са контактном контролом, широко се користи импулсни режим рада његовог електромотора.

Већина актуатора дизајнираних за контактно контролисана кола користи реверзибилне моторе. Употреба електромотора који се ротирају само у једном правцу је веома ограничена, али се ипак дешава.

Бесконтактни електрични погони се одликују повећаном поузданошћу и омогућавају релативно лако постизање константне и променљиве брзине кретања излазног елемента.За бесконтактно управљање погонима користе се електронски, магнетни или полупроводнички појачавачи, као и њихова комбинација. Када управљачки појачавачи раде у релејном режиму, брзина кретања излазног елемента актуатора је константна.

И контактно управљани и бесконтактни електрични погони се такође могу поделити према следећим карактеристикама.

По претходном договору: са обртним кретањем излазног вратила — једноокретно; са ротационим кретањем излазног вратила — вишеструко окретање; са инкременталним кретањем излазног вратила — право напред.

По природи радње: позициона акција; пропорционално дејство.

По дизајну: у нормалном дизајну, у специјалном дизајну (отпоран на прашину, отпоран на експлозију, тропски, морски, итд.).

Излазна осовина једноокретних погона може да се окреће у оквиру једног пуног обртаја.Овакви механизми се одликују величином обртног момента излазног вратила и временом његовог потпуног окретања.

За разлику од једноокретних вишеокретних механизама, чија се излазна осовина може кретати у року од неколико, понекад и значајног броја обртаја, карактерише и укупан број обртаја излазног вратила.

Линеарни механизми имају транслаторно кретање излазне шипке и процењују се силом на шипку, вредношћу пуног хода штапа, временом његовог кретања у пуном ударном пресеку и брзином кретања излазног тела у обртаја у минути за једноокретне и вишеокретне и у милиметрима у секунди за линеарне механизме.

Дизајн позицијских погона је такав да се уз њихову помоћ радна тела могу поставити само у одређене фиксне позиције.Најчешће постоје две такве позиције: "отворено" и "затворено". У општем случају могуће је и постојање вишепозицијских механизама. Позициони погони обично немају уређаје за примање сигнала повратне информације о положају.

Пропорционални актуатори су конструктивно такви да обезбеђују, у одређеним границама, уградњу радног тела у било који међуположај, у зависности од величине и трајања контролног сигнала. Такви актуатори се могу користити у позиционим и П, ПИ и ПИД системима аутоматског управљања.

Постојање електричних погона и нормалног и специјалног дизајна у великој мери проширује могуће области њихове практичне примене.