Modernisierung des Ventilantriebs oder Umkehrung des Kondensatormotors. Arbeitstage der Instrumentierungs- und Automatisierungsgruppe

Wahrscheinlich hat jeder das übliche mechanische Ventil gesehen. In jedem Innenhof eines Wohnhauses reicht es aus, auf die Heizungsleitung zu schauen, um mindestens zwei Absperrschieber gleichzeitig zu sehen.

Selbst ohne auf ihre Konstruktion einzugehen und ohne eine höhere technische Ausbildung zu haben, ist es leicht zu verstehen, dass sich beim Drehen des Handrads ein Verschluss im Rohr bewegt, der den Wasserfluss blockiert. Aus diesem Grund „bewegt“ sich ein solcher Mechanismus von Rohr- und Ventilventilen und wird als „Ventil“ bezeichnet. Die Vorrichtung eines kleinen mechanischen Ventils ist in Abbildung 1 dargestellt.

Die Verwendung solcher "manuellen" Ventile ist nur in den Fällen gerechtfertigt, in denen das Ventil von Fall zu Fall sehr selten verwendet wird und ihre Anzahl gering ist. Blockieren Sie beispielsweise den Pipeline-Abschnitt im Falle eines Unfalls. Nun, irgendwo im Keller des Hauses floss ein Verteilerrohr oder eine Steigleitung!

Wenn das Ventil ein Element des technologischen Prozesses ist, muss es häufig verwendet werden (mehrmals pro Stunde oder sogar noch häufiger), und die Anzahl der Ventile liegt bei zehn oder sogar Hunderten. Es werden elektrische Ventile verwendet.

Wasserwerke in einer kleinen Stadt haben einfach so viele Ventile. Fast alle von ihnen werden mechanisiert, per Knopfdruck oder von einer Steuerung eines Wasserversorgungsautomatisierungssystems gesteuert.

Abbildung 1. Mechanische Verschlussvorrichtung

In der Regel wird im elektrischen Ventilantrieb ein Drehstrommotor verwendet, dessen Leistung und Typ durch den Rohrdurchmesser (100 ... 800 mm oder mehr) bestimmt wird, an dem das Ventil installiert ist: Je größer der Rohrdurchmesser ist, desto höher sind die Chancen, den Ehrentitel eines Wasserrohrs zu erhalten.

Aber dann musste ich eines Tages ein elektrifiziertes Ventil an der Wasserleitung mit einem Durchmesser von 400 mm installieren, um das alte zu ersetzen, das unbrauchbar geworden war. Und hier geschah Verwirrung, aber das Wichtigste zuerst.

Abbildung 2. Getriebe mit Motor.

Das Ventil selbst befindet sich natürlich im Bohrloch, die Abbildung zeigt nur die Motorbaugruppe mit dem Getriebe. Darunter verbirgt sich eine schwarze Plastikbox oben auf dem Motor Klemmenblock zum Anschließen von Drähten. Es wurde angenommen, dass dort nichts weiter als die Schrauben zu verbinden waren: Wie üblich wurden drei Drähte geschraubt, und die Sache war erledigt. Eine Autopsie hat jedoch gezeigt, dass dies nicht ganz stimmt.

Die "schmeichelhaften" Worte, die der Versorgungsabteilung ausgesprochen wurden, werden nicht erwähnt. Auch über die Arbeit von Elektrikern, die dieses Wunder der Technik nicht miteinander verbinden konnten, wird nichts gesagt. Infolgedessen wurde die Aufgabe anvertraut Instrumentierungsgruppewer hat den Fall ziemlich erfolgreich abgeschlossen.

Die Fotos wurden in einwandfreiem Zustand aufgenommen, daher zeigen einige von ihnen Hände und sogar Schuhe der Teilnehmer der beschriebenen Arbeitsleistung. Nach diesem lyrischen Exkurs können wir die Geschichte fortsetzen, was passiert ist, um zu sehen und zu tun.

Abbildung 3. Motorklemmenkasten.

Ein Kondensator lag bequem in der Box, ein Anschlussblock mit Steckbrücken befand sich und ein Aluminium-Typenschild an der Seite des Motors zeigte an, dass es sich um einen Induktionsmotor vom Typ AIRE 80С4 mit einer Leistung von eineinhalb Kilowatt, einem Kondensator von 45 MKF und anderen ebenso wichtigen Informationen handelte.

Abbildung 4

Auf der Innenseite der Klemmenkastenabdeckung, etwas schief geklebt, befand sich ein Stück Papier mit einem Motoranschlussdiagramm. Gemäß diesem Schema wird die Drehrichtung des Motors durch erneutes Installieren von Steckbrücken geändert.

Abbildung 5

Eine solche Verbindung ist nur dann gut, wenn sich die Drehrichtung niemals ändert: Nachdem wir die gewünschte Drehrichtung mit Jumpern gewählt haben, haben wir sie verlassen. Als anschauliches Beispiel können Sie sich an mindestens eine Kreissäge erinnern: Sie dreht sich die ganze Zeit in eine Richtung, danke dafür.

Und wer wird diese Jumper bei der Steuerung des Ventils neu anordnen? Daher war es notwendig, einen Rückwärtskreis zu entwickeln, der auf dem einheitlichen reversiblen Magnetstarter PML 2621-BMM basiert, der bereits verfügbar war und mit dem vorherigen Ventil verwendet wurde.

In einer gemeinsamen Box sind zwei Magnetstarter, ein Thermorelais und drei Steuertasten kombiniert. Zusätzlich zu all dem gibt es eine mechanische Verriegelung durch den Betrieb von zwei Startern gleichzeitig. Im Allgemeinen ein ziemlich komfortables Design.

Abbildung 6

In dieser Abbildung ist der zerlegte Anlasser, der zur Steuerung des Kondensatormotors erneuert wird, in zerlegter Form dargestellt. Benachbarte Starter dienen zur Steuerung anderer Ventile.

Rückwärtskondensatormotor. Leistungsteil

Das Schaltbild des Umkehrstarters wurde vom Leiter des Instrumentierungs- und Automatisierungskomplexes, T. Sukhov, S.Yu. Fig. 7 zeigt den Leistungsteil der Schaltung.

Abbildung 7

Die Stromversorgung der Schaltung erfolgt durch Verkauf von L und N, dh Phasen- bzw. Neutralleiter. Die Phase wird dem Motor nur zugeführt, wenn einer der Anlasser ausgelöst wird, und der Neutralleiter wird direkt dem Kondensator C1 zugeführt, was den elektrischen Sicherheitsmaßnahmen voll entspricht. Zum Anschließen des Motors waren vier Drähte erforderlich.

Die Netzspannung wird natürlich über einen Leistungsschalter geliefert. Außerdem, einheitlicher magnetischer Starter enthält thermisches Relais. Zur Vereinfachung der Zeichnung werden diese Elemente im Diagramm nicht angezeigt.

Der Klemmenblock am Motor wird im Rechteck oben in der Schaltung angezeigt. Alle Terminalbezeichnungen und ihre Position stimmen voll und ganz mit dem überein, was im Terminalbox zu sehen ist. Sogar das nicht verwendete Terminal V2 wird angezeigt. Magnetstarter sind im Diagramm als „CLOSE“ und „OPEN“ gekennzeichnet, wodurch die Schaltung ohne spezielle Speicherspannung weiter verwendet werden kann.

Der Betrieb der Schaltung ist am einfachsten zu berücksichtigen, wenn angenommen wird, dass der Motor mit Gleichstrom betrieben wird. Natürlich funktioniert der Gleichstromkondensatormotor nicht, aber wenn wir annehmen, dass dies ein Momentanwert des Wechselstroms ist, kann die vorgeschlagene Beschreibung als ziemlich korrekt angesehen werden. Um noch genauer zu sein, zeigt das Diagramm den Zeitpunkt, zu dem eine positive Halbperiode der Netzspannung auf den Draht L wirkt.

Abbildung 8 zeigt den Betrieb des Motors im Modus "OPEN".

Abbildung 8

Ventilöffnung

Die Leiter L und N werden durch + und - ersetzt, daher ist es nicht schwierig, der Richtung des Stromflusses zu folgen, die im Diagramm durch Pfeile dargestellt ist: Der Strom geht von „Plus“ nach „Minus“. Die OPEN-Starterkontakte sind in einem rot gepunkteten Oval eingekreist, was anzeigt, dass der Starter eingeschaltet und die Kontakte geschlossen sind.

Die Versorgungsspannung von der Plusklemme über den geschlossenen Kontakt A des Anlassers K1 wird der Klemme W2 zugeführt, fließt durch die Spule L2, Klemme W1, Kondensator C1 und kehrt über Klemme V1 zum Minus der Stromquelle zurück. Alles, der Stromkreis ist geschlossen, der Strom geht.

Sie sollten auf die Richtung des Stroms durch die Spule L2 und den Kondensator C1 achten: Wenn der Starter „CLOSE“ eingeschaltet ist, sollte sich diese Richtung nicht ändern.

Über Klemme B des Starters "OPEN" wird eine positive Spannung an Klemme U1 angelegt, durch die Spule L1 und durch Klemme U2 geleitet und der geschlossene Kontakt C des Starters kehrt zum Minuspol der Stromquelle zurück. In diesem Fall sollte auf die Richtung der Ströme in den Spulen L1 und L2 geachtet werden. Wir können sagen, dass die Pfeile aufeinander aufpassen, als ob einer den anderen einholt.

Ventil schließen

Der Betrieb der Schaltung im "CLOSE" -Modus erfolgt beim Einschalten des K2-Starters.Diese Position ist in Abbildung 9 dargestellt.

Abbildung 9

Wie in Abbildung 8 sind die Kontakte des eingeschalteten Anlassers in einer rot gepunkteten Linie eingekreist. Wir gehen daher davon aus, dass alle Kontakte geschlossen sind.

Über den geschlossenen Kontakt A des Anlassers „CLOSE“ wird die Versorgungsspannung an Klemme W2 angelegt, durch die Spule L2, den Kondensator C1 und über Klemme V1 zum Minuspol der Stromquelle zurückgeführt. Genauer gesagt fließt Strom aus der Spannung. Die Richtung des Stroms und im Diagramm durch Pfeile dargestellt. Es ist zu beachten, dass die Richtung des Stroms in der Spule L2 genau dieselbe ist wie in 8.

Nun wollen wir sehen, was mit der L1-Spule passiert. Die Versorgungsspannung bedeutet natürlich "Plus", durch den geschlossenen Kontakt C des Starters "CLOSE" tritt Klemme U2 ein, Strom fließt durch die Spule L1 und durch Klemme U1 und den geschlossenen Kontakt B des Starters "CLOSE" kehrt zum "Minus" der Quelle zurück Ernährung. In diesem Fall ist die Richtung des Stroms in der Spule L1 entgegengesetzt zu der in 8 gezeigten. Daraus können wir schließen, dass es zum Umkehren des Kondensatormotors ausreicht, die Phasenlage einer der Spulen zu ändern, in diesem Fall ist es die Spule L1.

Die gesamte vorherige Beschreibung sowie die letzten beiden Schaltungen wurden unter der Annahme vorgenommen, dass eine positive Halbperiode der Netzspannung auf den Phasenleiter L wirkt. Früher oder später wird auf der Linie L ein negativer Halbzyklus sein. Alles funktioniert genauso, nur auf den Bildern müssen Sie das Plus und das Minus tauschen, und die Richtung aller Pfeile wird umgekehrt.

So erreichen Sie die „richtige“ Drehrichtung

Die Drehrichtung des Motors sollte den gedrückten Steuertasten entsprechen: Wenn die Taste „CLOSE“ gedrückt wird, sollte das Ventil schließen. Bei „falscher“ Drehrichtung öffnet das Ventil umgekehrt.

Um dieses Missverständnis zu korrigieren, muss die Drehrichtung geändert werden, was durch Umschalten der Drähte an den Klemmen U1 und U2 erreicht werden kann. Zum Vergleich: Bei Verwendung eines Drehstrommotors kann die Drehrichtung durch Umschalten von zwei beliebigen Drähten geändert werden, hier oben angegeben.

Steuerkreis

Mit dem Aggregat scheint alles klar zu sein. Es bleibt nur herauszufinden, wie dies alles verwaltet wird. Tatsächlich ist der Algorithmus zur Steuerung des Absperrschiebers recht einfach: Sie haben auf die Schaltfläche „SCHLIESSEN“ geklickt und das Schließen gestartet, das fortgesetzt wird, bis der Endschalter „GESCHLOSSEN“ auslöst oder die Taste „STOP“ gedrückt wird. Das gleiche passiert, wenn das Ventil geöffnet, der Endschalter erreicht und gestoppt wird.

Das Folgende ist eine Beschreibung des Startersteuerkreises. Tatsächlich handelt es sich um einen gewöhnlichen reversiblen Magnetstarter, den junge Elektriker bei Wettbewerben für professionelle Fähigkeiten zusammenstellen können: richtig zusammengebaut - erhalten Sie einen Preis!

Bei diesem Schema gibt es jedoch mehrere spezifische Elemente, insbesondere Endschalter, die im Fachjargon einfach als Endschalter bezeichnet werden.

In Anlehnung an diese Tradition wird im Folgenden ein solcher Begriff verwendet. Die Schaltung selbst ist in Abbildung 10 dargestellt. Grundsätzlich bleibt die Schaltung dieselbe wie bei Verwendung eines Drehstrommotors.

Abbildung 10. Ventilsteuerkreis

Die Spulen der Magnetstarter K1 und K2 sind für eine Spannung von 220 V ausgelegt, sodass der Stromkreis über die mit L bzw. N bezeichneten Phasen- und Neutralleiter mit Strom versorgt wird. Es ist leicht zu erkennen, dass der Phasendraht über die STOP-Taste mit dem Stromkreis verbunden ist. Eine solche Verbindung ist bereits insofern gut, als beim Einstellen der Fahrendschalter der gesamte Stromkreis durch Halten der Taste abgeschaltet wird.

Wenn die Taste „OPEN“ gedrückt wird, wird der Anlasser K1 eingeschaltet und die Kontakte K1.1 auf Selbstversorgung eingestellt. Der normalerweise geschlossene Kontakt K1.2 öffnet sich und blockiert die Aufnahme des K2-Starters, wenn die Taste „CLOSE“ gedrückt wird.

Das Ventil beginnt sich zu öffnen.Das Öffnen wird fortgesetzt, bis der Endschalter SQ1 (OPEN) im Ventilmechanismus aktiviert wird oder die STOP-Taste nicht gedrückt wird. Die im Ventilmechanismus befindlichen Endschalter sind im Diagramm in einem gestrichelten Rechteck dargestellt.

Die Funktionsweise des Stromkreises beim Drücken der Taste „CLOSE“ ist ähnlich: Der K2-Starter wird eingeschaltet und das Ventil bewegt sich weiter, bis der Schalter SQ2 (CLOSED) auslöst oder die Taste „STOP“ gedrückt wird. Kontakt K2.2 blockiert die Aufnahme von Starter K1. Eine Änderung der Drehrichtung des Ventilmotors ist daher erst nach dem Anhalten des Mechanismus möglich.

Ende freigeben

Direkt im Ventil bis auf den Endschalter OPEN. und SCHLIESSEN. Es gibt auch Schutzendschalter SQ3, SQ4, auch Release genannt. Sie arbeiten, wenn die Kraft des Mechanismus den zulässigen Wert überschreitet: Im Inneren des Mechanismus wird eine Feder zusammengedrückt, die zum Betrieb von SQ3 oder SQ4 führt. Daher der Name des Trailers "Release".

Eine ähnliche Situation tritt am häufigsten bei einer Fehlfunktion des Fahrendschalters SQ1 oder SQ2 auf: eine Fehlfunktion des Mikroschaltermechanismus oder sogar einfach geschweißte Kontakte. Das passiert ziemlich oft.

Die Betätigung der Kupplungsausrückschalter ähnelt einem thermischen Relais: Nach dem Betrieb müssen Sie auf die Schaltfläche klicken, um den Betrieb des gesamten Stromkreises wieder aufzunehmen. Nur in diesem Fall muss das Ventil manuell aus dieser Position entfernt werden, für die jedes Ventil einen speziellen Griff hat.

Ein thermisches Relais ist ebenfalls in der Schaltung vorhanden. Sein normalerweise geschlossener Kontakt ist im Diagramm als RT - Thermorelais angegeben.

Verbindung zur Steuerung des Automatisierungssystems

Es ist einfach, einen ähnlichen Steuerkreis mit der Steuerung des Wasserversorgungsautomatisierungssystems zu verbinden Zwischenrelais Typ RP-21 oder dergleichen. Es reicht aus, die normalerweise offenen Kontakte der entsprechenden Relais parallel zu den Tasten „OPEN“, „CLOSE“ zu schalten. Um das Ventil in Reihe mit der STOP-Taste zu stoppen, sollten Sie den normalerweise geschlossenen Kontakt des Zwischenrelais CLOSE einschalten.

Damit die Steuerung die Position des Ventils „kennt“, sollten Optokopplerübergänge an die Endschalter SQ1, SQ2 angeschlossen werden.

Boris Aladyshkin