Управление приводами фрамуг «Giesse Varia UNI 220» при помощи «С2000-СП4».

Содержание

Управление приводами фрамуг «Giesse Varia UNI 220» при помощи «С2000-СП4».

Фрамуги часто являются частью системы дымоудаления. Правильно использовать правильные фрамуги. Но так получается не всегда. И тогда возникает задача минимизировать несоответствие требованиям.

Правильные фрамуги в системе противопожарной зашиты.

Система управления фрамугой состоит из:

  1. Привод фрамуги.
  2. Прибор управления фрамугой.

Прибор управления приводом фрамуги должен соответствовать требованиям к приборам управления пожарным, а именно:

  1. Контролировать цепь управления на обрыв и КЗ.
  2. Контролировать крайние положения.
  3. Иметь входные сигналы дистанционного управления.
  4. Иметь выходы диспетчеризации.
  5. Иметь органы управления и индикации на панели прибора.
  6. Иметь зуммер тревоги и аварии.

Примеры правильных систем управления противодымными фрамугами.

На практике встречал такие системы управления фрамугами естественного дымоудаления:

Aumuller EМB8000Mercor Proof

Цитаты из руководств по эксплуатации систем дымоудаления Aumuller EМB8000 и Mercor proof mcr 9705:

Любо дорого глянуть:

Привод фрамуг «Giesse VARIA UNI 230V».

Бывает, что даже для систем дымоудаления применяются любые попавшиеся приводы. Даже если применяются приводы фрамуг из состава систем, предназначенных для дымоудаления, то все равно возможно отсутствие шкафов управления этими приводами по причине их высокой цены или неадекватных сроков поставки. Крутитесь как хотите.

Обычно выкручиваются использованием обычных релейных блоков типа «УК-ВК» или «С2000-СП1».

Но сейчас на рассмотрении задача автоматизации фрамуг в рамках системы медицинских газов (кислородоснабжение) на базе оборудования «Болид»: фрамуги должны открыться при превышении уровня кислорода.

Это не система противопожарной защиты (СППЗ) и даже не система противопожарной автоматики (СПА).

Но формально необходимо контролировать целостность цепи открытия фрамуги и обеспечение поступления сигнала что фрамуга открыта. Говоря проще, в дежурном режиме должен светится зеленый светодиод «Готов», что сигнализирует, что система сработает в случае необходимости. Действительно, переизбыток кислорода это достаточно опасная ситуация и неконтролируемый обрыв или неисправность автоматики открытия фрамуги не допустим.

Вряд ли оправданы такие эксперименты на крупных объектах — раз уж кто-то принял решение применять любые приводы фрамуг — их и автоматизируют как ни будь: при помощи релейных модулей управления «С2000-СП2» или «С2000-СП1».

Но этот объект способствовал к нормальному подходу сделать все как можно лучше.

Правда «самое лучшее решение» не годилось, поскольку самое лучшее — это использовать специальный блок управления «CV10» от производителя.

К слову, существует в ассортименте также и блок для противодымной системы «CF10/2».

С удивлением обнаружил что для дистанционного пуска этих блоков требуется нормально разомкнутый контакт, в связи с чем возникает проблема контроля целостности линии управления при использовании этих блоков для системы дымоудаления.

Но приведенные в пример блоки управления рассчитаны на приводы фрамуг 24В, управляемые сменой полярности. Не знаю что бы я делал, окажись приводы со знакопеременным управлением 24В, но мне попались приводы с реверсивным управлением 220В «Giesse Varia UNI 220».

Штатный блок управления такими приводами «M2134» был просто обычным реле по неадекватной цене, поэтому было принято решение управлять приводами фрамуг при помощи блока управления клапанами «С2000-СП4».

Проблемы с установкой привода фрамуг «Giesse VARIA UNI 230V».

Приводов оказалось два, поскольку створка проема была длинной и узкой.

Схема соединения двух приводов следующая:

И тут возникла первая проблема: объем внутреннего пространства для расключения клеммников очень ограничен.

А средний привод в гирлянде требует три приходящих и четыре уходящих провода.

Объем внутреннего пространства хорошо виден на видео:

Пришлось утрамбовывать, но лучше коммутацию среднего привода выполнить в распределительной коробке для чего понадобится 5-ти проводный кабель.

Следующая проблема — невозможность выполнить регулировку прижима створки с использованием винтов (оголовков цепи), имеющихся в комплекте.

На приведенном выше видео представлены регулировочные винты, имеющиеся в комплекте автора видео:

Автор видео озвучивает, что длина длинного регулировочного винта из комплекта поставки 40 мм. У меня оказались не такие винты. Длина большего регулировочного винта, который оказался у меня, 50 мм — и это слишком много: створка не закрывается, когда привод доходит до крайнего положения. Штатный же винт слишком короткий: обеспечить закрытие до срабатывания концевика возможно лишь если регулировочный винт будет вкручен на один-два витка резьбы — естественно, что это неприемлемо.

Неправильно же отрегулированное конечное положение закрытия приводит к тому что привод продолжает тянуть все время пока поступает управляющий сигнал — даже если створка уже уперлась в раму (на предыдущем видео в конце видна суть этой проблемы).

Привод правда не греется и не гудит, но прижимает сильно — это видно по деформации кронштейна.

Вот что по этому поводу в РЭ:

Регулировка прижима створки.

— выкрутите винт (6) из кронштейна створки (5) (придерживайте створку);
— изменяйте рабочую длину цепи, вкручивая или выкручивая регулировочный винт (3);
— соедините регулировочный винт (3) и кронштейн (5) винтом (6);
— закройте окно.
В закрытом состоянии наплав створки не должен выгибаться!
При удержании кнопки на закрытие ДОЛЖНА загораться сигнальная лампа (14) на крышке клеммника (13).
Если вышеуказанные условия не выполняются, то необходимо повторить операции с изменением длины оголовка цепи (увеличить).

Тоже самое на видео от производителя:

Но поскольку у нас автоматическое управление осуществляется блоком «С2000-СП4», то длительность сигналов открытия и закрытия устанавливается достаточной для полного открытия и закрытия — 8 секунд.

Следующее возможное мероприятие для исключения ущерба для оборудования — исключение автоматического управления закрытием фрамуги с физическим отключением провода закрытия: закрыть фрамугу можно будет только вручную штатным переключателем без фиксации, установленным около фрамуги.

Ну и никто не отменял заказ или изготовление регулировочного винта нужной длины.

Автоматизация фрамуг с приводом «Giesse VARIA UNI 230V» с использованием «С2000-СП4».

На объекте применяется оборудование Болид, поэтому целесообразно для управления приводами фрамуг использовать блок «С2000-СП4» с возможностью контролировать целостность цепи и ограничивать время подачи управляющего сигнала.

Схема подключения привода фрамуги к блоку управления клапанами «С2000-СП4»

Но собственное внутреннее сопротивление привода близко к нулю, поэтому необходимо использовать два встречно включенных диода, как и в описанном случае для схемы управления независимым расцепителем при помощи С2000-СП4:

В связи с тем, что привод сам отключает свою цепь управления при достижении концевых положений, то использование «С2000-СП4» сопряжено с трудностями: в концевом положении будет диагностироваться неисправность: обрыв цепи управления исполнительным устройством. Правда цепи светодиода, индицирующего концевое положение, может быть достаточно для обеспечения целостности цепи.

В моем текущем случае привод не достигает момента отключения, поэтому пока такая проблема не актуальна.

При поступлении сигнала от датчика кислорода и открытия фрамуги поступит сигнал неисправности: обрыв цепи открытия. Но думаю это уже не важно: при сработке будет много разных сигналов, по которым необходимо будет реагировать.

Как вариант — установить время открытия 7 секунд — привод не достигнет момента сработки концевика открытия.

Закрытием привода автоматически можно не управлять и не подключать провод управления закрытием, но это уже организационные вопросы.

Подключение штатного переключателя ручного управления приводами фрамуг.

Переключатель коммутирует фазу, взятую до блока «С2000-СП4», непосредственно на привод (естественно такое возможно если ввод питания только один).

С таким подключением проблем не наблюдалось.

Вам будет интересно  Как работает система дымоудаления: «особенности особой» вентиляции |

Использование сигнала о том что фрамуга закрыта.

Была идея взять сигнал достижения крайнего положения закрытия от светодиода и через промежуточное реле подать этот сигнал на вход «КВ2» блока «С2000-СП4».

Электромеханические, электромагнитные, реверсивные привода Автоматизация

Электромеханические, электромагнитные, реверсивные привода

Электромагнитный привод представляет собой пружинный привод с электромагнитной защелкой. Основными элементами привода являются пружина кручения и электромагнит, удерживающий заслонку в исходном положении (для дымовых и нормально закрытых клапанов в положении «закрыто», для нормально открытых (огнезадерживающих) клапанов — «открыто»).

В приводах используются электромагниты постоянного тока на 12 В, а также со встроенным двухполупериодным выпрямителем, работающие от сети переменного тока 50 Гц напряжением 220 В. Приводы оснащаются микропереключателями для контроля положения заслонки клапанов.

Управляющим сигналом на срабатывание клапана служит подача напряжения на электромагнит. После срабатывания клапана напряжение 220 В с электромагнита рекомендуется снимать для обеспечения безопасности людей.

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД С ВОЗВРАТНОЙ ПРУЖИНОЙ

Управляющим сигналом на срабатывание клапанов с электромеханическим приводом является снятие напряжения с привода, после чего возвратная пружина достаточно быстро переводит заслонку из исходного в рабочее (защитное) положение.

При подаче напряжения на привод электродвигатель переводит заслонку в исходное положение и удерживает её в этом положении, потребляя незначительную мощность.

Приводы для противопожарных клапанов также оборудованы механизмом ручного управления, позволяющим перемещать заслонку в исходное положение при отключенном источнике питания.

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ РЕВЕРСИВНЫЙ ПРИВОД

Эти приводы перемещают заслонку клапана из исходного положения (закрыто) в рабочее (открыто) и обратно при помощи электродвигателя в зависимости от схемы подключения цепи питания к обмоткам привода. Управляющим сигналом на срабатывание клапана в данном случае является подача напряжения на соответствующие клеммы питания привода.

По этой причине противопожарные клапаны с этими приводами рекомендуется использовать в приточно-вытяжных системах противодымной вентиляции, имеющих несколько клапанов с адресным управлением, например, в системах дымоудаления зданий повышенной этажности, в системах приточной вентиляции незадымляемых лестничных клеток и т.п. При снятии напряжения с реверсивного привода заслонка клапана остается в положении, в котором она находилась в момент отключения напряжения.

Преимуществом реверсивных приводов является невозможность перемещения заслонки противопожарных клапанов из исходного положения в рабочее «открыто» при любых вариантах отключения напряжения на объекте, в том числе при тушении пожара подразделениями противопожарной службы.

ПРИМЕЧАНИЕ

При проектировании систем пожарной безопасности следует обратить внимание на приводы противопожарных клапанов, в связи с требованиями действующих нормативных документов:

  • Согласно п.7.18. СП 7.13130.2009, исполнительные механизмы противопожарных НЗ клапанов и дымовых клапанов должны сохранять заданное положение створки клапана при отключении питания привода.
  • Согласно ст. 138 Федерального Закона РФ от 22 июля 2008 г №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», противопожарные НО клапаны должны оснащаться автоматически и дистанционно управляемыми элементами. Использование термочувствительных элементов в составе таких приводов допускается только в качестве дублирующих. Для противопожарных НЗ клапанов и дымовых клапанов применение приводов с термочувствительными элементами не допускается.

Кратковременное, до 30

Диапазон номинального напряжения

— во время работы двигателя

температура срабатывания выключателя

Max 95° (включая 5° предварительного взвода пружины на заводе изготовителе)

20 с при -20 °С..50 °С/

max 60с при -30 °C

Степень защиты корпуса

температура окружающей среды

Cпособы управления заслонкой противопожарных клапанов

Способы управления заслонкой

с возвратной пружиной

с терморазмыкающим устройством (ТРУ)

Клапаны, на которые устанавливаются приводы

КПД-2, КПД-3, КОЗ-НЗ

Способ перевода заслонки

Из исходного положения в рабочее

автоматический, по сигналам пожарной автоматики;

автоматический, по сигналам пожарной автоматики;

автоматический, по сигналам пожарной автоматики;

автоматический, по сигналам пожарной автоматики; или от ТРУ при достижении температуры внутри клапана 70 градусов

дистанционный, от пульта управления;

дистанционный, от пульта управления;

дистанционный, от пульта управления;

от кнопки/тумблера в месте установки

от кнопки/тумблера в месте установки

от кнопки/тумблера в месте установки

Из рабочего положения в исходное

дистанционный, от пульта управления;

дистанционный, от пульта управления;

Механизм перевода заслонки:

В рабочее положение

В исходное положение

Принцип срабатывания привода

Отключение питающего напряжения

Подача напряжения питания на соответствующие клеммы питания привода

Подача напряжения на электромагнит

Подача напряжения на электромагнит или размыкание теплового замка

Выбор электропривода для клапана дымоудаления

Что такое клапан дымоудаления

klapan_dimovoy_klad_2_stenovoy_privod_belimoДымовой вентиляционный клапан — это устройство систем вентиляции, которое предназначено для удаления продуктов горения из помещений и подлежат установке непосредственно в проемах дымовых вытяжных шахт в защищаемых коридорах или холлах. В нормальном состоянии воздушная заслонка находится в закрытом положении и препятствует распространению воздушных потоков по системе дымоудаления.

Клапаны дымоудаления выпускаются «стенового» типа с одним присоединительным фланцем и внутренним размещением сервопривода, а также «канального» типа с двумя присоединительными фланцами и наружным или внутренним размещением вентиляционного сервопривода.

Корпус и заслонка дымовых клапанов изготавливаются из углеродистой холоднокатаной или оцинкованной стали, толщиной 1-1,2мм, если речь идёт об общепромышленном исполнении, в случае коррозионностойкого исполнения, корпус и заслонка изготавливаются из нержавеющей стали, остальные узлы и элементы конструкции — из углеродистой стали с антикоррозионным цинковым покрытием. Для особых условий производятся взрывозащищённые и морозостойкие клапаны (КДУ).

Каталог реверсивных сервоприводов Каталог дымовых КДУ

  • Клапаны систем дымоудаления подразделяются на:
  • дымовые клапаны (КДУ)
  • противопожарные нормально-закрытые
  • двойного действия

Дымовые клапаны устанавливаются в стеновые проёмы систем вытяжной противодымной вентиляции, противопожарные нормально-закрытые клапаны устанавливаются на воздуховодах как в вытяжных системах противодымной вентиляции, так и в приточных системах, в том числе в системах компенсирующей подачи воздуха. Противопожарные клапаны двойного действия применяют как дымоудаляющие, так и огнезадерживающие устройства, находясь в дежурном открытом положении.

К дымовым клапанам относятся такие клапаны как: UVS, DVSW, КЛАД-2, КЛАД-3, больше в разделе клапанов дымоудаления.

  • Для регулирования воздушной заслонкой на клапаны противодымной вентиляции устанавливают:
  • пружинный привод с электромагнитной защелкой (электромагнитный привод)
  • электромеханические реверсивные приводы без возвратной пружины

Так же могут использоваться электромеханические приводы c возвратной пружиной.

Электропривод клапана — это механизм, подсоединяемый к заслонке, для быстрого изменения её положения из исходного в требуемое (рабочее): в открытое у дымового клапана, закрытое — у противопожарного клапана.

Управление заслонкой дымовых и противопожарных клапанов

Способы управления заслонкой клапанов дымоудаления
Способы управления заслонкойТип привода
Электромеханический привод c возвратной пружинойРеверсивный электрический приводЭлектромагнитный привод
Клапаны, на которых устанавливаются приводы
Огнезадерживающие клапаны НО и НЗ, ДымовыеОгнезадерживающие клапаны НЗ и Дымовые клапаныОгнезадерживающие клапаны НО и НЗ, Дымовые
Способ перевода заслонки:
из исходного положения в рабочее (заслонка открывается)— автоматический, по сигналам пожарной автоматики или при срабатывании ТРУ

— дистанционный с пульта управления;

— дистанционный с пульта управления;

— дистанционный с пульта управления;

Реверсивный привод клапана дымоудаления (КДУ)

reversivniy_elektroprivod_belimo_ble230На дымовых и нормально закрытых противопожарных клапанах, наряду с электромеханическими приводами с возвратной пружиной (прим. в России запрещено*), устанавливаются реверсивные электроприводы, предназначенные для работы в условиях повышенных температур окружающей среды.

Эти приводы перемещают заслонку из исходного положения (закрыта) в рабочее (открыта) и обратно при помощи электродвигателя, в зависимости от схемы подключения цепи питания к обмоткам привода. Управляющим сигналом на срабатывание клапана в данном случае является подача напряжения на соответствующие клеммы питания привода.

Преимуществом реверсивных приводов является невозможность перемещения заслонки дымовых клапанов из исходного положения в рабочее (открыта) при любых вариантах отключения напряжения на объекте, в том числе при тушении пожара подразделениями противопожарной службы. По этой причине дымовые клапаны с этими приводами рекомендуется использовать в приточно-вытяжных системах противодымной вентиляции, имеющих несколько клапанов с адресным управлением, например, в системах дымоудаления зданий повышенной этажности, в системах приточной вентиляции незадымляемых лестничных клеток типа Н3 и т.п. Время перемещения заслонки в рабочее положение не превышает 120 секунд.

*Примечание! Согласно Своду Правил 7.13130.2013 (Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности) на территории России, установка привода с возвратной пружиной на нормально-закрытые ОЗК запрещена.

Выдержка из П 7.19: Исполнительные механизмы противопожарных ОЗК, указанные в подпункте «в» пункта 7.11, подпункте «б» пункта 7.13 и подпункте «д» пункта 7.17, должны сохранять заданное положение заслонки клапана при отключении электропитания привода ОЗК.

Именно реверсивные электроприводы сохраняют неизменным своё положение при отключении или обрыве (при пожаре) цепи питания и соответственно на любой нормально-закрытый клапан (противопожарный или противодымный) может быть установлен только электропривод без возвратной пружины.

Особенности электромеханических реверсивных электроприводов

Электроприводы клапанов дымоудаления обладают следующими общими особенностями:

  • Управление: 2-хпозиционное (открыто/закрыто) или 3-хпозиционное
  • Напряжение питания: 24В или 230В
  • Отсутствие возвратной пружины, перемещение заслонки из исходного положения в рабочее и обратно при помощи электродвигателя
  • Встроенные вспомогательные переключатели (обеспечивают сигнализацию положения заслонки)
  • Крутящий момент: от 10Нм и до 40Нм
  • Восьмиугольное передающее звено 12х12 мм или 14х14 мм
  • В случае отсутствия электричества заслонка клапана остаётся неподвижной (в отличие от приводов с возвратной пружинной)
  • Время перемещения заслонки в рабочее положение от 30 сек. до 120 сек.
  • Возможность ручного управления
  • Степень защиты: IP54

Подбор электропривода на Нормально-Закрытый ОЗК

По большей части выбор регулирующего электропривода без пружинного возврата сводится к подбору крутящего момента, напряжению питания, цены и производителя.

Крутящий момент — это усилие сервопривода, измеряемое в Ньютонах на метр (Нм / Nm). Данный параметр характеризует мощность электромеханического устройства, от которого зависит выбор конкретной модели под конкретный размер заслонки ОЗК.

Для выбора крутящего момента в первую очередь следует руководствоваться рекомендациями производителей ОЗК. Производители сервоприводов так же в своей документации указывают максимальную площадь заслонки, но рекомендуемая величина часто завышена, так как тестирование производится вне каналов вентиляции (т.е. без учёта давления) и без учёта конструктивных особенностей конкретной модели ОЗК.

Минимальный крутящий момент для реверсивного привода равен 10Нм, что соответствует заслонке до 2м², однако следует выбирать сервопривод с запасом по мощности и отнимать 20-30% от рекомендуемой величины. То есть для сервопривода на 10Нм лучше ориентироваться на «до 1.5м²». К тому же, при выборе самых дешёвых моделей от китайских производителей, нет никакой гарантии, что указанная величина крутящего момента соответствует действительной.

Выбор напряжения питания производится из требований проектной документации, системы управления и возможностей подключения на объекте. Тут всего два варианта: 24В или 230В (220В). Все производители предлагают две модели с одинаковыми характеристиками электроприводов, которые отличаются между собой только напряжением (например Dastech FS-10N24S 24V или FS-10N220S 230V).

На что следует еще обратить внимание — передающее звено. В большинстве случаев выпускаемые модели сервоприводов для вентиляции рассчитаны на квадратный вал размером 12х12 мм, но есть исключения, например у Белимо стандартные размеры для моделей Belimo BE24 и BE230 являются 14х14 мм. Но у них же есть модификации с размером 12х12 — Belimo BE24-12 и BE230-12.

razmer_kvadratnogo_vala_klapana_OZK_dlya_ustanovki_elektroprivoda

Сравнение характеристик приводов клапанов дымоудаления

Сравнение характеристик приводов Belimo, Dastech, Vilmann, Lufberg
КомпанияBelimoDastechVilmannLufberg
Серия приводаBLEFS-10NTASA-10SFS10N
Крутящий момент15Нм10Нм10Нм10Нм
Площадь клапана≤ 3м²≤ 1.5м²≤ 2м²≤ 1.5м²
Время перемещения заслонкидо 30сек.до 45сек.до 30сек.до 45сек.
Номинальное рабочее напряжение24В и 230В24В и 230В24В и 230В24В и 230В
Угол поворотаМакс. 105°Макс. 95°Макс. 95°-5°

Электрическая схема подключения привода клапана дымоудаления

elektricheskaya_shema_podklyucheniya_reversivnogo_privoda_dimovogo_klapana

Электрическое подключение дымового привода без возвратной пружины с 3х позиционным управлением на 24В и 220В. Схема подключения вспомогательных переключателей. Схемы на примеры электроприводов Lufberg FS10N (слева) и Belimo BLE и BE

Автоматика управления противодымной вентиляцией

Для управления и контроля противопожарной системой, включающую в себя противодымную вентиляцию с вытяжкой и подпором воздуха, используют адресно-аналоговые подсистемы и контроллеры. Высокой популярностью в России пользуются пожарные системы Болид и их контроллеры С2000.

С2000-4 — блок приемно-контрольный охранно-пожарный, используется в составе ИСО «Орион» и позволяет осуществлять контроль за охранными и неадресными извещателями, контакторами и сигнализаторами, а так же для релейного управления внешними исполнительными устройствами. С2000-4 может использоваться в автономном режиме для контроля доступа и охранной сигнализации.

Контроллеры С2000-СП4/24 и С2000-СП4/220 для управления электроприводами на 24В или 230В

С2000-СП4 — блок сигнально-пусковой адресный, применяется для управления и контроля клапанов противодымной вентиляции, огнезадерживающих клапанов общеобменной вентиляции и иных исполнительных устройств. Блок С2000-СП4 применяется как часть составного прибора управления в системах пожарно-охранной сигнализации, поддерживающих двухпроводную линию связи, совместно с контроллером «С2000-КДЛ» (версии 2.01 и выше) или «С2000-КДЛ-2И» (версии 1.00 и выше) и пультом контроля и управления «С2000М» в составе ИСО «Орион».

  • В зависимости от напряжения питания, блок управления С2000-СП4 имеет два варианта исполнения:
  • С2000-СП4/24 для рабочего напряжения от 12 до 24 Вольт (переменного или постоянного тока), применяется для подключения к реверсивным приводам на 24В.
  • С2000-СП4/220 для рабочего напряжения 220 Вольт переменного тока, подключаются к реверсивным приводам на 230В.

Все электроприводы без возвратной пружины для нормально-закрытых клапанов имеют встроенные вспомогательные переключатели. Для этого предназначен специальный шестиконтактный провод, который подключается к блоку управления Болид — С2000-СП4 24/220. Этот контроллер сигнализирует и контролирует состояние двух концевых выключателей.

shema_soedineniya_reversivnogo_privoda

Схема соединения реверсивного привода к КДУ (на примере Belimo BLE/BE)

На панели есть два индикатора, рабочее положение — горит красным, исходное положение — горит зеленым. Когда электропривод перемещает заслонку из исходного положения в рабочее, красный индикатор мигает, доведя заслонку до крайнего положения — постоянно горит красным. Аналогичным образом работает индикация при обратном направлении вращения, только мигает уже зелёный диод. При возникновении проблем, соответствующий индикатор мигает жёлтым.

Для нормально-закрытого клапана, исходное положение — заслонка закрыта, рабочее положение — открыта.

strukturnaya_shema_upravleniya

Структурная схема управления противодымной вытяжной части (с клапанами дымоудаления КДУ) противопожарной системы

Электромагнитный привод: типы, назначение, принцип работы

В применении компактных, производительных и функциональных приводных механизмов сегодня заинтересованы практически все сферы деятельности человека от тяжелой промышленности до транспорта и бытового хозяйства. Этим обусловлено и постоянное совершенствование традиционных концепций силовых агрегатов, которые хоть и улучшаются, но не меняют принципиального устройства. К наиболее популярным базовым системам такого типа можно отнести электромагнитный привод, рабочий механизм которого задействуется и в крупноформатном оборудовании, и в мелких технических устройствах.

Назначение привода

Рекапитализация - это благотворный процесс для организаций Вам будет интересно: Рекапитализация — это благотворный процесс для организаций

Клапан электромагнитного привода

Практически во всех целевых объектах применения данный механизм выступает исполнительным органом системы. Другое дело, что характер выполняемой функции и степень ее ответственности в рамках общего рабочего процесса может меняться. Например, в запорной арматуре данный привод отвечает за текущее положение клапана. В частности, за счет его усилия перекрытие принимает положение нормально закрытого или открытого состояния. Такие устройства используют в разных коммуникационных системах, что определяет и принцип срабатывания, и защитные характеристики устройства. В частности, электромагнитный привод дымоудаления входит в инфраструктуру системы пожарной безопасности, конструкционно стыкуясь с вентиляционными каналами. Корпус привода и его ответственные рабочие части должны быть устойчивы к высоким температурам и вредным контактам с термически опасными газами. Что касается команды на исполнение, то обычно срабатывает автоматика при фиксации признаков задымления. Привод в данном случае является техническим средством регуляции потоков дыма и гари.

Есть вопрос: почему люди умирают с открытыми глазами? Разберем все по полочкам Вам будет интересно: Есть вопрос: почему люди умирают с открытыми глазами? Разберем все по полочкам

Более сложная конфигурация применения электромагнитных исполнительных органов имеет место в многоходовых кранах. Это своего рода коллекторные или распределительные системы, сложность управления которыми заключается в одновременном контроле целых групп функциональных узлов. В таких системах используется электромагнитный привод клапана с функцией переключения потоков через патрубки. Поводом для закрытия или открытия канала могут служить определенные величины рабочей среды (давление, температура), интенсивность потока, программные настройки по времени и т.д.

Конструкция и составные части

Как удалить сообщение в "Ватсапе" у собеседника, и что для этого нужно Вам будет интересно: Как удалить сообщение в "Ватсапе" у собеседника, и что для этого нужно

Устройство электромагнитного привода

Центральным рабочим элементом привода является блок соленоида, который образуется полой катушкой и магнитным сердечником. Коммуникационные электромагнитные связи данного компонента с другими деталями обеспечиваются малой внутренней арматурой с управляющими импульсными клапанами. В нормальном состоянии сердечник поддерживается пружиной со штоком, который опирается в седло. Кроме того, типовое устройство электромагнитного привода предусматривает наличие так называемого ручного дублера рабочей части, который берет на себя функции механизма в моменты резких перепадов или полного отсутствия напряжения. Может предусматриваться и дополнительный функционал, обеспечиваемый средствами сигнализации, вспомогательными запирающими элементами и фиксаторами позиции сердечника. Но поскольку одним из преимуществ приводов такого типа является небольшой размер, то в целях оптимизации разработчики стараются исключать чрезмерное насыщение конструкции второстепенными устройствами.

Принцип работы механизма

И в магнитных, и в электромагнитных силовых устройствах роль активной среды выполняет магнитный поток. Для его формирования используется или постоянный магнит, или аналогичное устройство с возможностью точечного подключения или отключения его активности путем изменения электрического сигнала. Исполнительный орган начинает действовать с момента подачи напряжения, когда по контурам соленоида начинает проходить ток. В свою очередь, сердечник по мере наращивания активности магнитного поля начинает свое движение относительно полости катушки индуктивности. Собственно, принцип работы электромагнитного привода как раз и сводится к преобразованию электрической энергии в механическую посредством магнитного поля. И как только напряжение падает, в дело вступают силы упругой пружины, которая возвращает на место сердечник и арматура привода принимает исходное нормальное положение. Также для регуляции отдельных этапов передачи усилия в сложных многоступенчатых приводах могут дополнительно включаться пневмо- или гидроприводы. В частности, они делают возможным первичную генерацию электричества из источников альтернативной энергии (воды, ветра, солнца), что удешевляет рабочий процесс оборудования.

Фразы для привлечения клиентов: интересные слоганы, рекламные фразы и примеры Вам будет интересно: Фразы для привлечения клиентов: интересные слоганы, рекламные фразы и примеры

Конструкция электромагнитного привода

Исполнительные действия электромагнитного привода

Схема движения приводного сердечника и его способности работать в качестве выходного силового узла определяют особенности действий, которые может совершать механизм. Сразу надо отметить, что в большинстве случаев это устройства с однотипными элементарными движениями исполнительной механики, которые редко дополняются вспомогательными техническими функциями. По этому признаку электромагнитный привод разделяется на следующие типы:

  • Поворотный. В процессе подачи тока происходит срабатывание силового элемента, который совершает поворот. Такие механизмы используются в шаровых и пробковых кранах, а также в дисковых затворных системах.
  • Реверсивный. Помимо основного действия способен обеспечивать смену направлений силового элемента. Чаще встречается в распределительных клапанах.
  • Толкающий. Данный электромагнитный привод выполняет толкающее действие, которое также применяется в распределительных и запорных клапанах.

С точки зрения конструкционного решения силовой элемент и сердечник вполне могут быть разными деталями, что повышает надежность и долговечность устройства. Другое дело, что принцип оптимизации требует совмещения нескольких задач в рамках функционала одного технического компонента в целях экономии места и энергетических ресурсов.

Электромагнитная арматура

Электромагнитный клапан

Исполнительные органы привода могут работать в разных конфигурациях, совершая те или иные действия, требующиеся для эксплуатации конкретной рабочей инфраструктуры. Но в любом случае одной лишь функции сердечника или силового элемента будет недостаточно для оказания достаточного эффекта с точки зрения выполнения конечной задачи за редкими исключениями. В большинстве случаев требуется и переходное звено – своего рода транслятор генерируемой механической энергии от непосредственно приводной механики к целевому устройству. Например, в системе полного привода электромагнитная муфта выступает не просто передатчиком усилия, а двигателем, который жестко соединяет две части вала. В асинхронных механизмах предусматривается даже собственная катушка возбуждения с выраженными полюсами. Ведущая часть таких муфт выполняется по принципам роторной обмотки электродвигателя, что и вовсе наделяет этот элемент функциями преобразователя и транслятора усилия.

В более простых системах с прямым действием задачи трансляции усилия выполняют стандартные шарикоподшипниковые устройства, шарнирные и распределительные агрегаты. Конкретное исполнение и конфигурация действия, а также взаимосвязь с приводной системой реализуется по-разному. Нередко разрабатываются индивидуальные схемы сопряжения компонентов между собой. В той же муфте электромагнитного привода организуется целая инфраструктура с собственным металлическим валом, контактными кольцами, коллекторами и медными брусками. И это не считая параллельного устройства электромагнитных каналов с полюсными наконечниками и контурами направления линий магнитного поля.

Рабочие параметры привода

Принцип действия электромагнитного привода

Одна и та же конструкция с типовой схемой работы может требовать подключения разных мощностей. Также типовые модели приводных систем различаются по силовой нагрузке, виду тока, величине напряжения и т.д. Простейший электромагнитный привод клапана работает от сети на 220 В, но также могут встречаться модели с аналогичной конструкцией, но требующие соединения с трехфазными промышленными сетями на 380 В. Требования к энергетическому питанию определяются размерами устройства и характеристиками работы сердечника. Количество оборотов двигателя, к примеру, напрямую определяет объем потребляемой мощности, а вместе с ней свойства изоляции, обмотки и параметры сопротивления. Если конкретно говорить о промышленной электротехнической инфраструктуре, то в проекте интеграции мощного привода должны быть рассчитаны тяговые усилия, характеристики заземляющего контура, схема реализации предохранительных устройств цепи т.д.

Блочные приводные системы

Что дороже - гранит или мрамор: характеристики, преимущества и недостатки, ценовая категория Вам будет интересно: Что дороже — гранит или мрамор: характеристики, преимущества и недостатки, ценовая категория

Наиболее распространенный конструкционный форм-фактор выпуска приводных механизмов на электромагнитном принципе действия – блочный (или агрегатный). Это самостоятельное и отчасти изолированное устройство, которое монтируется на корпусе целевого механизма или также обособленного исполнительного узла. Принципиальное отличие таких систем заключается в том, что их поверхности никак не соприкасаются с полостями переходных силовых звеньев и тем более рабочих элементов исполнительных органов целевого оборудования. По крайней мере, такие контакты не обуславливают необходимости принятия каких-либо мер для защиты обеих конструкций. Блочный тип электромагнитного привода задействуют в тех случаях, когда функциональные узлы требуется изолировать от негативного влияния рабочей среды – например, от рисков коррозийного поражения или температурного воздействия. Для обеспечения механической связки используется такой же изолированный орган арматуры наподобие штока.

Особенности встроенного привода

Электромагнитный привод

Разновидность электромагнитных силовых приводов, которые выступают в виде составной части рабочей системы, образуя с ней единую коммуникационную инфраструктуру. Как правило, такие устройства имеют компактные размеры и небольшую массу, что и позволяет их встраивать в самые разные инженерно-технические конструкции без существенного влияния на их функциональные и эргономические характеристики. С другой стороны, оптимизация по размерам и необходимость расширения возможностей для обвязки (прямого подключения к оборудованию) ограничивает создателей в обеспечении высокой степени защищенности таких механизмов. Поэтому продумываются типовые бюджетные изолирующие решения наподобие разделительных герметичных трубок, помогающих защищать чувствительные элементы от агрессивного воздействия рабочей среды. К исключениям можно отнести вакуумные клапаны с электромагнитным приводом в металлическом корпусе, к которому подключаются арматурные узлы из высокопрочного пластика. Но это уже специализированные укрупненные модели, имеющие комплексную защиту от токсичных, термических и механических факторов воздействия.

Сферы применения устройства

С помощью данного привода решаются задачи силового механического обеспечения разного уровня. В наиболее ответственных и сложных системах для управления электромагнитными устройствами применяется бессальниковая арматура, повышающая степень надежности и производительности оборудования. В такой комбинации агрегаты используются в транспортных и коммуникационных трубопроводных сетях, при обслуживании хранилищ с нефтепродуктами, в химической промышленности, на перерабатывающих станциях и комбинатах в разных отраслях производства. Если же говорить о простых устройствах, то в бытовой сфере распространен электромагнитный привод вентилятора приточных и вытяжных систем. Мелкоформатные механизмы также находят свое место в сантехнической арматуре, насосах, компрессорах и т.д.

Промышленный электромагнитный привод

Заключение

При условии грамотного проектирования структуры приводного механизма, на базе электромагнитных элементов можно получить довольно выгодный источник механического усилия. В наилучших исполнениях такие устройства отличаются высоким техническим ресурсом, стабильностью работы, минимальными объемами энергопотребления и гибкостью с точки зрения совмещения с различными исполнительными механизмами. Что касается характерных слабых мест, то они проявляются в низкой помехоустойчивости, что особенно выражено в работе электромагнитного привода выключателя на высоковольтных линиях электропередач с напряжением от 10 кВ. Такие системы по определению нуждаются в специальной защите от электромагнитных помех. Также, ввиду технико-конструкционной сложности, обусловленной применением в выключателе шарнирно-рычажного механизма с толкателем и удерживающей защелкой, требуется дополнительное подключение защитных электротехнических устройств, исключающих риски короткого замыкания в контурах.

Источник https://fil-tec.ru/page/giesse-varia-uni-230v-s2000-sp4

Источник https://otlichiyaa.ru/jelektromehanicheskie-jelektromagnitnye-reversivnye-privoda-avtomatizacija/

Источник https://vkmp.ru/raznoe/13433-jelektromagnitnyj-privod-tipy-naznachenie-princip-raboty/