Электропривод НБ

Тип: Электропривод с двухсторонней муфтой.

Электропривод НБ общепромышленного назначения применяется в качестве элемента управления запорной трубопроводной арматурой, устанавливаемой в различных помещения, навесах и сооружениях, а также на открытом воздухе.

Электропривод НБ может работать в системах автоматического управления, в том числе с использованием микропроцессорной техники.

Установочное положение электроприводов на трубопроводе: любое.

Электроприводы рассчитаны для работы в повторно-кратковременном режиме с продолжительностью включения (ПВ) - 25%.

Для электроприводов НБ стандартное напряжение 380 В, а частота 50 Гц, род тока трехфазный переменный.

По требованию заказчика электроприводы комплектуются электродвигателями частотой 50 или 60 Гц, напряжением от 220 до 660 В.

Электродвигатели должны обеспечивать кратность отношения пускового момента к номинальному не менее 1,7.

Электроприводы позволяют осуществлять:

Основные технические характеристики электропривода НБ

Габаритные и присоединительные размеры электропривода НБ

Электропривод НБ может поставляться с электронным блоком концевых выключателей (ЭБКВ), который позволяет осуществлять следующие функции:

- выдачу команд на останов электропривода в конечных положениях «О» (Открыто) и «З» (Закрыто) арматуры, или в любых других, в зависимости от настройки ЭБКВ;

- выдачу команд на останов электропривода в случае достижения требуемого крутящего момента на выходном валу привода;

- выдачу сигналов индикации «О», «З», «М» (Муфта) на щит управления электропривода;

- начальную настройку ЭБКВ (занесение конечных и промежуточных положений арматуры при движении в сторону открытия/закрытия, занесение требуемого крутящего момента на валу привода при необходимости уплотнения в положении «О»/«З», установку пароля для изменение настроек ЭБКВ и др.) дистанционно, без вскрытия электропривода, на расстоянии до 1 метра с помощью пульта настройки (ПН);

- автоматический учет числа циклов работы электропривода (один цикл соответствует последовательному изменению состояний электропривода «З»-«О»-«З»);
 
- возможность остановки электропривода с помощью ПН (не используя щит управления);

- энергонезависимое отслеживание перемещений путевого и моментного датчиков при отсутствии силового питания (например, при работе с ручным дублером);

- выдачу унифицированного токового сигнала 4-20 мА или 0-5 мА (20/5 мА – «О», 4/0 мА – «З», 24/7мА – «Ошибка»). Сигнал «Ошибка» выдается при превышении конечного положения арматуры «О» или «З» более чем на 12.5% рабочего хода;

- электропривод НБ общепромышленного исполнения обеспечивают обслуживание удаленного интерфейса RS-485 и организацию его по протоколу MODBUS (по желанию потребителя);

- отключение двигателя электропривода при заклинивании арматуры (в том числе и при заблокированной моментной муфте) или при остановке двигателя вследствие обрыва одной из фаз;

- визуализацию (в том числе при отсутствии силового питания) непосредственно на ЭБКВ следующих состояний привода и арматуры: а) вращение вала электропривода в сторону открытия (мигает зеленый светодиод) или в сторону закрытия (мигает желтый светодиод); б) нахождение арматуры в положениях «О» (горит зеленый светодиод, индицируется «= =»), «З» (горит желтый светодиод, индицируется «] [») или «Ошибка» (горит желтый или зеленый светодиод, индицируется «- -»); в) превышение требуемого крутящего момента на валу привода в промежуточном положении арматуры, т.е. между положениями «О» и «З» (горит красный светодиод); г) нахождение арматуры в промежуточном положении (индицируется степень открытия арматуры в процентах от полностью открытого состояния); д) режим установки конечных положений (попеременно индицируется «= =» и «] [»).

На случай аварийного отключения силового питания предусмотрена возможность индикации текущего положения электропривода от автономного питания.

Состав, устройство и работа электропривода НБ

Электроприводы НБ состоят из следующих основных узлов и деталей: электродвигателя, редуктора червячно-цилиндрического, узла моментной муфты, узла путевых выключателей, узла ручного дублера с маховиком, выходного вала с кулачками или квадратом для присоединения к запорному органу арматуры и корпусных деталей. Для герметизации внутренних полостей электроприводов в местах неподвижных и подвижных соединений деталей предусмотрены уплотнительные устройства.

Электропривод НБ имеет корпус – литой, к нему крепятся узел путевых и моментных выключателей, переходник и электродвигатель 1. В корпусе установлены шлицевый вал 28 с червяком 30 на подшипниках и выходной вал 27 с червячным колесом 37. На шлицевом валу с червяком смонтирована муфта ограничения крутящего момента.

На продолжении оси шлицевого вала расположен узел ручного дублера с маховиком 5, цилиндрическое колесо 4 с кулачками свободно установлено на шлицевом валу. К корпусу крепится плита с зубчатым колесом 9 и червячной парой 35 и 36 для передачи движения к узлу путевых и моментных выключателей. Узел путевых и моментных выключателей взрывозащищенных электроприводов заключен во взрывонепроницаемую оболочку.

Для электроприводов с частотой вращения приводного вала 5-6 об/мин между электродвигателем и цилиндрическим редуктором устанавливается дополнительный планетарный редуктор.

В этом случае при пуске электродвигателя вращение к выходному валу 27 передается через колеса 43, 44, 45 планетарного редуктора, цилиндрические колеса 2, 3 и далее через шлицевый вал и червячную пару 30, 37.

Узел моментной муфты состоит из вала 28, червяка 30, который удерживается в нейтральном положении тарированными пружинами 39. Червяк 30 соединен при помощи рычага с зубчатым сектором 12, который через шестерню 13 поворачивает валик 41. На валике установлены моментные кулачки 20 и 25. Воздействие кулачков 20 и 25 на микровыключатели 16 и 34 осуществляется через промежуточные рычаги 19 и 33. Установка моментных микровыключателей в исходное положение осуществляется блокировочными кулачками 18 и 26, которые установлены на валике 40 и имеют с ним фрикционную связь.

Узел путевых выключателей состоит из шестерни 38, установленной на выходном валу 27, зубчатого колеса 9, червячных пар 36, 35 и 31, 29. Червячное колесо 29 неподвижно закреплено на валике 40, на котором установлены кулачки 22 и 24, воздействующие на микровыключатели 21, 23. Валик 40 передает вращение стрелке местного указателя положения 15 и шестерне 32, которая через зубчатое колесо 42 воздействует на резисторный датчик 17.

Работа электроприводов НБ при электрическом управлении

При электрическом управлении кулачки муфты 6 находится в зацеплении с кулачками цилиндрического колеса 4, а кулачковая втулка 7 маховика и кулачки шлицевого вала 28 расцеплены, вследствие чего невозможна передача вращения от электродвигателя к маховику. При пуске электродвигателя вращение в выходному валу 27 передается через цилиндрические колеса 2, 3 и 4, кулачковую муфту 6, шлицевый вал 28, червяк 30 и червячное колесо 37. Через зубчатую пару 38 и 9 и червячную пару 36 и 35 вращение передается червячной паре 29 и 31, валику 40 с кулачками, стрелке местного указателя 15 и далее к валику резистора.

Работа электроприводов НБ при ручном управлении

При ручном управлении электроприводом необходимо ручку 8 дослать вперед до сцепления кулачков втулки 7 с кулачками шлицевого вала 28. В случае попадания кулачков в упор друг на друга необходимо повернуть маховик 5 в любом направлении до сцепления кулачков. Маховик необходимо вращать плавно, без рывков. При самопроизвольном переключении с ручного управления на электрическое ручку 8 необходимо дослать в исходное положение. Внимание. Для исключения вращения маховика при пуске электродвигателя необходимо повернуть маховик на 5-10° в направлении, противоположном рабочему.

При включении электродвигателя 1 кулачки цилиндрического колеса 4 скользят по винтовой поверхности кулачков муфты 6 и муфта перемещается по валу 28 в сторону маховика 5 до тех пор, пока кулачки муфты 6 не совместятся с прямым участком кулачков колеса 4. При перемещении вдоль вала 28 муфта 6 через шток выводит втулку 7 из зацепления с кулачками шлицевого вала 28.

Работа моментной муфты

При достижении запорным устройством арматуры заранее отрегулированной величины крутящего момента в положении «Закрыто» или «Открыто», либо в случае заклинивания в промежуточном положении выходной вал 27 с червячным колесом 37 останавливается, а червяк 30, ввинчиваясь в венец червячного колеса 37 вследствие, продолжающегося вращения ротора электродвигателя 1, начинает перемещаться по шлицам в осевом направлении, сжимая пружину 39.

Величина сжатия пружины обусловлена необходимым усилием уплотнения и устанавливается при настройке электропривода. Поступательное движение червяка 30 преобразуется во вращательное движение моментных кулачков 20 и 25 с помощью рычага 10, оси 11, зубчатого сектора 12, цилиндрического колеса 13 и муфты 14.

Моментные кулачки 20 и 25, поворачиваясь, дают возможность рычагам 19 и 33 освободить кнопки микровыключателей 16, 34 и разомкнуть электрическую цепь электродвигателя  1.

Условные обозначения схемы управления электропривода

М Электродвигатель; SQ1 Путевой выключатель (реле) открывания; SQ2 Путевой выключатель (реле) закрывания; SQ3 Моментный выключатель (реле) открывания; SQ4 Моментный выключатель (реле) закрывания; Sl; S2 Дополнительные путевые выключатели (реле);  КМ1 Магнитный пускатель открывания; КМ2 Магнитный пускатель закрывания; ЕL1 Лампа сигнальная «Открыто»; ЕL2 Лампа сигнальная «Закрыто»; SВ1 Кнопка управления «Открыто»; SВ2 Кнопка управления «Закрыто»; SВ3 Кнопка управления «Стоп»; ЕL3 Лампа сигнальная «Муфта»; R Резистор; SА Автомат; FU Предохранитель; Х1,Х2,Х6,Х7 Клеммники.

Монтажная схема электропривода НБ общего назначения с сальниковым вводом (I - плата) (присоединение проводов - шпилька М4 с гайкой)

Схема внутреннего монтажа электропривода НБ со штепсельным разъёмом

Эксплуатация электроприводов НБ

Продолжительность службы электроприводов НБ и исправность действия их механизмов, деталей и узлов зависят от правильного обращения с электроприводами и ухода за ними, от правильной подготовки к работе, а также выполнения всех требований инструкции по эксплуатации.

Обслуживающий персонал может быть допущен к обслуживанию электроприводов только после прохождения соответствующего инструктажа по технике безопасности.

При обслуживании электроприводов НБ должны соблюдаться следующие правила:

- обслуживание электроприводов должно вестись в соответствии с установленными правилами эксплуатации электрических установок;

- место установки электроприводов должно иметь достаточную освещенность;

- корпус электроприводов должен быть заземлен;

- работа с электроприводами должна производиться только исправным инструментом;

- приступая к профилактической работе, необходимо убедиться, что электроприводы отключены от сети;

- работы по расконсервации должны производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 9.014-78.

Порядок монтажа электроприводов НБ

Перед монтажом электропривод должен быть осмотрен.  При этом необходимо обратить внимание на:

- знак взрывозащиты и предупредительные надписи;

- отсутствие повреждений оболочки;

- наличие всех крепежных элементов(болтов, гаек, шайб);

- средств уплотнения (для кабелей);

- заземляющих и пломбировочных устройств;

- заглушек в неиспользуемых вводных устройствах.

При монтаже необходимо проверить состояние взрывозащитных поверхностей деталей, подвергаемых разборке (царапины, трещины, вмятины и другие дефекты не допускаются), возобновить на них антикоррозионную смазку. Все крепежные болты должны быть затянуты, съемные детали должны прилегать к корпусу оболочки плотно.

Детали с резьбовыми креплениями должны быть завинчены на всю длину резьбы и застопорены.

При монтаже изделия следует обратить внимание на то, что максимальный наружный диаметр кабеля должен быть на 1-2 мм меньше диаметра проходного отверстия в корпусе вводного устройства и диаметра проходного отверстия в нажимном фланце. Уплотнение кабеля должно быть выполнено самым тщательным образом, так как от этого зависит взрывонепроницаемость вводного устройства.

Электропривод НБ должен быть заземлено с помощью как внутреннего заземляющего зажима, так и наружного. В качестве заземляющего элемента используются винты (шпильки) с резьбой М6. Место присоединения наружного заземляющего проводника должно быть тщательно зачищено и после присоединения заземляющего проводника предохранено от коррозии путем нанесения слоя консистентной смазки.

Снимавшиеся при монтаже крышки и другие детали должны быть установлены на местах, при этом обращается внимание на наличие всех крепежных элементов и их затяжку. После всего этого производится пломбирование.

Эксплуатация электропривода НБ должна осуществляться таким образом, чтобы соблюдались все требования, указанные в разделе «Обеспечение взрыво-защищенности».

В период эксплуатации необходимо следить за цельностью лакокрасочного покрытия.

Расконсервацию электропривода НБ следует проводить непосредственно перед установкой его на арматуру.

Перед монтажом электроприводов проверить:

- состояние электроприводов;

- наличие и состояние техдокументации;

- легкость перемещения подвижных деталей при работе от маховика.

Принципиальная электрическая схема электропривода НБ со штепсельным разъёмом

Подключить электропривод НБ к сети согласно схеме, предварительно установив запорное устройство арматуры в среднее положение при помощи маховика.

После монтажа проверяются:

- сопротивление изоляции;

- работа электроприводов от маховика;

- работа электроприводов от электродвигателя;

- настройка на открывание и закрывание и четкость срабатывания сигнализации (для чего делают 2-3 цикла «ОТКРЫТО» – «ЗАКРЫТО»);

- сопротивление между элементами заземления и доступными для прикосновения металлическими нетоковедущими частями электроприводов, которые могут оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом.

Внимание! Перед пуском электропривода проверьте правильность подсоединения фаз к электродвигателю. Для чего, ручным дублером выведите запорный орган в промежуточное положение; нажмите кнопку «Закрыто» («Открыто») и проверьте направление движения запорного органа: стрелка местного указателя должна вращаться в сторону закрывания (открывания).

Пуск осуществлять на короткое время, позволяющее определить направление движения. Время движения ограничивать нажатием кнопки «Стоп». Если стрелка будет вращаться в направлении обратном заданному, поменяйте местами фазы электродвигателя и повторите проверку.

Регулировка и настройка электропривода НБ

Арматура, на которой возможна установка электроприводов, делится по способу уплотнения на три вида:

- не требующая принудительного уплотнения в положениях «ЗАКРЫТО», «ОТКРЫТО»;

- требующая принудительного уплотнения только в положении «ЗАКРЫТО»;

- требующая принудительного уплотнения в положениях «ЗАКРЫТО» и «ОТКРЫТО».

В электроприводах НБ, установленных на арматуре первого вида, необходимо:

- отрегулировать путевые выключатели для автоматического отключения электропривода и сигнализации крайних положении запорного устройства арматуры;

- муфту ограничения крутящего момента настроить на максимальный момент в обе стороны вращения.

При этом муфта выполняет роль автоматической блокировки электропривода на случай аварийного заедания затвора арматуры или отказа путевых выключателей в крайних положениях.

В электроприводах, установленных на арматуре второго вида, необходимо:

- отрегулировать моментную муфту для автоматического отключения электропривода в положении «ЗАКРЫТО» и на случай аварийной перегрузки по пути в сторону открывания;

- настроить путевые выключатели для сигнализации в положении «ЗАКРЫТО» и автоматического отключения электропривода и сигнализации при достижении запорным устройством положения «ОТКРЫТО»;

- моментную муфту в сторону открывания настроить так же, как для арматуры первого вида.

В электроприводах НБ установленных на арматуре третьего вида, необходимо:

- настроить моментную муфту на величины, требуемые для автоматического отключения электропривода в положениях «ЗАКРЫТО», «ОТКРЫТО» иди в случае аварийной перегрузки по пути;

- настроить путевые выключатели для сигнализации крайних положений.

Регулировка путевых выключателей проводится в следующем порядке:

- положение «ЗАКРЫТО» или «ОТКРЫТО»;

- подвести соответствующий кулачок закрывания или открывания к выступу соответствующего рычага до срабатывания контакта микровыключателя (при этом должен быть слышен характерный щелчок) и получения соответствующего сигнала на пульте управления, закрепить кулачок в этом положении.

Схема настройки путевых выключателей электропривода НБ

Схема расположения кулочка открывания и закрывания

Регулировку моментной муфты проводить в следующем порядке:

- вращая маховик, установить запорное устройство арматуры в любом промежуточном положении, поворачивая маховик в обе стороны от 30 до 50 °С, убедиться, что силовые элементы муфты ограничения крутящего момента находятся в среднем положении, т.е. не нагружены;

- ослабить крепление моментных кулачков 6, 7 гайкой 5, установить кулачки так, чтобы риски на кулачках совпали с делением шкалы, соответствующим требуемому моменту, руководствуясь графиком настройки, приведенным в паспорте электропривода;

- затянуть гайку 5;

- перед пуском, при необходимости, заблокировать моментный рычаг 3 нажатием на рычаг 3 в направлении стрелки или вращением блокировочного кулачка 4 в направлении стрелки;

- при нарастании крутящего момента кулачок через рычаги 1, 3 освободит кнопку микровыключателей. Цепь электродвигателя разомкнется. Это положение сохранится до тех пор, пока электропривод не будет запущен в противоположную сторону. При этом блокировочный кулачок 4 нажмет на рычаг 3, а рычаг 1 под действием пружины 2 займет свое первоначальное положение.

Блокировочный кулачок 4 одновременно служит для предотвращения отключения электродвигателя муфтой ограничения крутящего момента в момент пуска, при этом он удерживает рычаг 3 на кнопке микровыключателя.

Расположение микровыключателей в узле путевых и моментных выключателей электропривода НБ

Для настройки местного указателя необходимо:

- установить запорный орган арматуры в положение «Закрыто»;

- снять стекло, закрывающее стрелку местного указателя;

- ослабить винт, крепящий стрелку, установить последнюю против - знака «Закрыто» и закрепить стрелку винтом;

- перевести запорный орган в положение «Открыто»;

- установить стекло, совместив знак «Открыто» с положением стрелки и закрепить стекло;

- проверить настройку местного указателя и сигнализацию на пульте управления, произведя 2-3 пуска электропривода в обоих направлениях.

Техническое обслуживание электроприводов НБ

К обслуживанию электроприводов допускается только проинструктированный надлежащим образом персонал.

Обслуживание электроприводов НБ должно вестись в соответствии с действующими «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей». Во время эксплуатации арматуры с электроприводами проводить периодические осмотры в сроки, установленные графиком, в зависимости от режима работы установок, но не реже одного раза в три месяца.

Капитальный ремонт проводить один раз в 5 лет. Планово-предупредительный ремонт и капитальный ремонт проводить в соответствии с рабочими чертежами и техническими условиями.

Отремонтированный электропривод НБ установить на арматуру, испытать во взаимодействии с ней в эксплуатационных условиях и сдать в эксплуатацию по акту.

При осмотре обратить внимание на цельность оболочки, наличие всех крепежных деталей и их элементов, наличие пломб, предупредительных надписей, заземляющих устройств, заглушек в неиспользованных вводных устройствах, на уплотнение вводных кабелей, снять крышки с коробки путевых и моментных выключателей и, при необходимости, удалить конденсат из внутренних токоведущих полостей.

При профилактическом осмотре провести чистку электропривода, замену смазки, проверить взрывозащитные поверхности, сопротивление изоляции.

Ремонт, связанный с восстановлением взрывозащиты, проводить в соответствии с «Инструкцией по ремонту взрывозащищенного электрооборудования».

При разборке и сборке электроприводов возможность их загрязнения и попадания посторонних предметов во внутренние полости электропривода и арматуры должна быть исключена.

Перед сборкой детали очистить и промыть в бензине Б-70 ГОСТ 1012-72 или уайт-спирите ГОСТ 3134-78 и протереть чистой ветошью. Детали из резины и картона протереть сухой ветошью. Перед сборкой обработанные поверхности узлов и деталей смазать тонким слоем смазки ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74, подвижные соединения металл-резина — смазкой ЦИАТИМ-221 ГОСТ 9433-80.

Примечание. Смазочные масла, не рекомендованные инструкцией по эксплуатации электроприводов НБ, могут применяться только после официального подтверждения их пригодности предприятием-изготовителем.

При установке узла выключателя необходимо обеспечить полное зацепление зубчатой передачи, после чего винты надежно закрепить.

Для исключения повреждения кабелей и разъемов датчиков положения и момента при демонтаже коробки выключателей необходимо:

- отвернуть гайки крепления коробки выключателей;

- приподняв коробку выключателей, не допуская при этом натяжения кабелей, произвести расстыковку двух разъемов типа «РС»;

- снять коробку выключателей.

При установке коробки выключателей операции проводить в обратном порядке.

Возможные неисправности электропривода НБ и способы их устранения

Хранение электроприводов НБ производится в упаковке предприятия-изготовителя в складских помещениях, обеспечивающих сохранность упаковки и исправность электроприводов в течение срока хранения.

Условия хранения электроприводов: 6(ОЖ2) по ГОСТ 15150-69.

Транспортирование электроприводов НБ может производиться железнодорожным, автомобильным, речным и морским транспортом с соблюдением следующих требований:

- электроприводы должны быть закреплены способом, исключающим возможность перемещения их внутри ящика;

- при погрузке и разгрузке не бросать и не кантовать ящики;

- при перевозке ящики должны быть надежно закреплены от перемещения.