Modernisation de l'actionneur de soupape ou inversion du moteur du condensateur. Jours ouvrés du groupe instrumentation et automatisation

Tout le monde a probablement vu la valve mécanique habituelle. Il suffit dans n'importe quelle cour d'un immeuble d'appartements de regarder le chauffage principal pour voir au moins deux vannes d'arrêt simultanément.

Même sans entrer dans une grande partie de leur conception et sans aucune formation technique supérieure, il est facile de comprendre que si vous tournez le volant, un volet se déplace à l'intérieur du tuyau, ce qui bloque l'écoulement de l'eau. C'est à partir de cela qu'un tel mécanisme de soupapes à tube et soupape «se déplace» et est appelé «soupape». Le dispositif d'une petite valve mécanique est illustré à la figure 1.

L'utilisation de telles vannes "manuelles" n'est justifiée que dans les cas où la vanne est très rarement utilisée, de cas en cas, et leur nombre est faible. Par exemple, bloquez la section du pipeline en cas d'accident. Eh bien, un tuyau de distribution ou une colonne montante a coulé quelque part dans le sous-sol de la maison!

Lorsque la valve est un élément du processus technologique, elle doit être utilisée souvent (plusieurs fois par heure, voire plus souvent), et le nombre de valves est dans les dizaines, voire les centaines, des valves électriques sont utilisées.

Les usines d'eau dans une petite ville ont tellement de vannes. Presque tous sont mécanisés, contrôlés par une simple pression sur un bouton, ou à partir d'un contrôleur d'un système d'automatisation de l'approvisionnement en eau.

Figure 1. Dispositif d'obturation mécanique

En règle générale, un moteur électrique triphasé est utilisé dans l'entraînement électrique de la vanne, dont la puissance et le type sont déterminés par le diamètre du tuyau (100 ... 800 mm, et peut-être plus), sur lequel la vanne est installée: plus le diamètre du tuyau est grand, plus ses chances de recevoir le titre honorifique de conduit d'eau sont élevées.

Mais un jour, j'ai dû installer une vanne électrifiée sur la conduite d'eau d'un diamètre de 400 mm pour remplacer l'ancienne, devenue inutilisable. Et ici, la confusion s'est produite, mais d'abord les choses.

Figure 2. Boîte de vitesses avec moteur.

La soupape elle-même, bien sûr, est dans le puits, la figure montre uniquement l'ensemble moteur avec la boîte de vitesses. Une boîte en plastique noir sur le dessus du moteur se cache en dessous bornier pour connecter les fils. On a supposé qu'il n'y avait rien de plus que les vis pour s'y connecter: comme d'habitude, trois fils ont été vissés, et la chose a été faite. Mais une autopsie a montré que ce n'est pas entièrement vrai.

Il ne mentionnera pas ces mots «flatteurs» qui ont été exprimés au service des approvisionnements. Rien ne sera également dit sur le travail des électriciens qui n'ont pas réussi à connecter ce miracle de la technologie. En conséquence, la tâche a été confiée Groupe d'instrumentationqui a terminé l'affaire avec succès.

Les photos ont été prises en état de marche, par conséquent, certaines d'entre elles montrent des mains et même des chaussures des participants à l'exploit de travail décrit. Après cette digression lyrique, nous pouvons continuer l'histoire de ce qui s'est passé à voir et à faire.

Figure 3. Boîte à bornes du moteur.

Un condensateur se trouvait commodément dans la boîte, un bornier avec des cavaliers a été localisé, et une plaque signalétique en aluminium sur le côté du moteur indiquait qu'il s'agissait d'un moteur à induction de type AIRE 80С4 d'une puissance d'un kilowatts et demi, avec un condensateur de 45 MKF, et d'autres informations tout aussi importantes.

Figure 4

À l'intérieur du couvercle de la boîte à bornes, quelque peu collé, il y avait un morceau de papier avec un schéma de connexion du moteur. Selon ce schéma, le sens de rotation du moteur est modifié par la réinstallation des cavaliers.

Figure 5

Une telle connexion n'est bonne que si le sens de rotation ne changera jamais: une fois que nous avons choisi le sens de rotation requis avec des cavaliers, nous l'avons laissé. À titre d'exemple illustratif, vous pouvez vous rappeler au moins une scie circulaire: elle tourne tout le temps dans une seule direction, merci pour cela.

Et qui réorganisera ces cavaliers lors du contrôle de la valve? Par conséquent, il était nécessaire de développer un circuit inverse basé sur le démarreur magnétique réversible unifié PML 2621-BMM, qui était déjà disponible et utilisé avec la vanne précédente.

Dans un boîtier commun, deux démarreurs magnétiques, un relais thermique et trois boutons de commande sont combinés. En plus de tout cela, il y a un verrouillage mécanique du fonctionnement de deux démarreurs à la fois. En général, un design assez confortable.

Figure 6

Sur cette figure, le démarreur démonté qui sera refait pour contrôler le moteur du condensateur est montré sous forme démontée. Les démarreurs voisins sont conçus pour contrôler d'autres vannes.

Moteur à condensateur inversé. Partie puissance

Le schéma de circuit du démarreur inverseur a été élaboré par le chef du complexe d'instrumentation et d'automatisation, T. Sukhov, S.Yu. La figure 7 montre la partie puissance du circuit.

Figure 7

L'alimentation est fournie au circuit en vendant L et N, ce qui signifie des fils de phase et de neutre, respectivement. La phase n'est fournie au moteur que lorsque l'un des démarreurs est déclenché et le fil neutre est directement alimenté au condensateur C1, ce qui est parfaitement conforme aux mesures de sécurité électrique. Quatre fils étaient nécessaires pour connecter le moteur.

La tension secteur est bien sûr fournie par un disjoncteur. Aussi démarreur magnétique unifié contient un relais thermique. Pour simplifier le dessin, ces éléments ne sont pas représentés dans le diagramme.

Le bornier du moteur est représenté dans le rectangle en haut du circuit. Toutes les désignations de bornes et leur emplacement correspondent parfaitement à ce qui peut être vu à l'intérieur de la boîte à bornes. Même la borne V2, qui n'est pas utilisée, est représentée. Les démarreurs magnétiques sont indiqués sur le schéma par «FERMÉ» et «OUVERT», ce qui permet une utilisation ultérieure du circuit sans tension de mémoire spéciale.

Le fonctionnement du circuit est plus facile à considérer si l'on suppose que le moteur est alimenté en courant continu. Bien sûr, le moteur à condensateur CC ne fonctionnera pas, mais si nous supposons qu'il s'agit d'une valeur instantanée de courant alternatif, la description proposée peut être considérée comme tout à fait correcte. Pour être encore plus précis, le diagramme montre le moment où une demi-période positive de la tension secteur agit sur le fil L.

La figure 8 montre le fonctionnement du moteur en mode "OUVERT".

Figure 8

Ouverture de soupape

Les conducteurs L et N sont remplacés par + et -, donc, suivre le sens du flux de courant, qui est indiqué dans le diagramme par des flèches, n'est pas difficile: le courant passe de "plus" à "moins". Les contacts du démarreur OUVERT sont entourés d'un ovale en pointillé rouge, ce qui indique que le démarreur est allumé et que les contacts sont fermés.

La tension d'alimentation de la borne plus à travers le contact fermé A du démarreur K1 est fournie à la borne W2, traverse la bobine L2, la borne W1, le condensateur C1 et revient au moins de la source d'alimentation via la borne V1. Tout, le circuit est fermé, le courant passe.

Vous devez faire attention à la direction du courant à travers la bobine L2 et le condensateur C1: lorsque le démarreur «FERMÉ» est allumé, cette direction ne doit pas changer.

Par la borne B du démarreur "OUVERT", une tension positive est fournie à la borne U1, traverse la bobine L1 et la borne U2 et le contact fermé C du démarreur revient à la borne négative de la source d'alimentation. Dans ce cas, il convient de prêter attention à la direction des courants dans les bobines L1 et L2. On peut dire que les flèches se soignent, comme si l'une rattrapait l'autre.

Vanne de fermeture

Le fonctionnement du circuit en mode "FERMÉ" se produit lorsque le démarreur K2 est allumé.Cette position est illustrée à la figure 9.

Figure 9

Comme sur la figure 8, les contacts du démarreur allumé sont entourés d'un trait pointillé rouge. Par conséquent, nous supposons que tous les contacts sont fermés.

Par le contact fermé A du démarreur «FERMÉ», la tension d'alimentation est fournie à la borne W2, passe à travers la bobine L2, le condensateur C1 et à travers la borne V1 revient au pôle négatif de la source d'alimentation. Pour être plus précis, le courant s'écoule de la tension. La direction du courant et indiquée dans le diagramme par des flèches. Il convient de noter que la direction du courant dans la bobine L2 est exactement la même que celle de la figure 8.

Voyons maintenant ce qui arrive à la bobine L1. La tension d'alimentation, bien sûr, signifie «plus», à travers le contact fermé C du démarreur «CLOSE» entre dans la borne U2, le courant traverse la bobine L1, et à travers la borne U1 et le contact fermé B du démarreur «CLOSE» revient au «moins» de la source la nutrition. Dans ce cas, la direction du courant dans la bobine L1 est opposée à ce qui était montré sur la figure 8. De cela, nous pouvons conclure que pour inverser le moteur du condensateur, il suffit de changer le phasage de l'une des bobines, dans ce cas, ce sera la bobine L1.

Toute la description précédente, ainsi que les deux derniers circuits, a été faite dans l'hypothèse qu'une demi-période positive de la tension du secteur agit sur le conducteur de phase L. Tôt ou tard sur la ligne L sera un demi-cycle négatif. Tout fonctionnera exactement de la même manière, seulement dans les images, vous devez permuter le plus et le moins, et la direction de toutes les flèches est inversée.

Comment obtenir le «bon» sens de rotation

Le sens de rotation du moteur doit correspondre aux boutons de commande enfoncés: si le bouton «FERMER» est enfoncé, la soupape doit aller se fermer. En cas de «mauvais» sens de rotation, la vanne s'ouvre dans l'autre sens.

Pour corriger ce malentendu, il est nécessaire de changer le sens de rotation, ce qui peut être réalisé en commutant les fils sur les bornes U1 et U2. A titre de comparaison: lors de l'utilisation d'un moteur triphasé, le sens de rotation peut être modifié en commutant deux fils quelconques, ici il est précisé ci-dessus.

Circuit de commande

Avec le bloc d'alimentation, tout semble clair. Il ne reste plus qu'à comprendre comment tout cela sera géré. En fait, l'algorithme de contrôle de la vanne à vanne est assez simple: ils ont cliqué sur le bouton "FERMER" et la fermeture a commencé, qui se poursuit jusqu'à ce que le fin de course "FERMÉ" se déclenche ou que le bouton "STOP" soit enfoncé. La même chose se produit lorsque la vanne est ouverte, - a atteint le fin de course et s'est arrêtée.

Ce qui suit est une description du circuit de commande du démarreur. En fait, il s'agit d'un démarreur magnétique réversible ordinaire, que les jeunes électriciens sont invités à assembler lors de concours de compétences professionnelles: correctement assemblé - obtenez un prix!

Mais il y a plusieurs éléments spécifiques sur ce circuit, en particulier les interrupteurs de fin de course, qui sont simplement appelés interrupteurs de limite en argot professionnel.

Suivant cette tradition, un tel terme sera utilisé ci-dessous. Le circuit lui-même est illustré à la figure 10. Fondamentalement, il, le circuit, reste le même que lors de l'utilisation d'un moteur triphasé.

Figure 10. Circuit de commande de soupape

Les bobines des démarreurs magnétiques K1 et K2 sont conçues pour une tension de 220V, de sorte que le circuit est alimenté par les fils de phase et de neutre, respectivement désignés par L et N.Il est facile de voir que le fil de phase est connecté au circuit via le bouton STOP. Une telle connexion est déjà bonne en ce que lors du réglage des fins de course, le maintien du bouton désexcite l'ensemble du circuit.

Lorsque le bouton «OUVERT» est enfoncé, le démarreur K1 est mis en marche et les contacts K1.1 sont réglés en auto-alimentation. Le contact normalement fermé K1.2 s'ouvre, ce qui bloque l'inclusion du démarreur K2 lorsque le bouton «FERMER» est enfoncé.

La valve commence à s'ouvrir.L'ouverture continue jusqu'à ce que l'interrupteur de fin de course SQ1 (OPEN) soit activé, situé dans le mécanisme de la vanne ou que le bouton STOP ne soit pas enfoncé. Les interrupteurs de fin de course situés dans le mécanisme de la vanne sont représentés dans un rectangle en pointillés sur le schéma.

Le fonctionnement du circuit lorsque le bouton «CLOSE» est enfoncé est similaire: le démarreur K2 est allumé et la vanne continue de se déplacer jusqu'à ce que l'interrupteur SQ2 (FERMÉ) se déclenche ou que le bouton «STOP» soit enfoncé. Le contact K2.2 bloque l'inclusion du démarreur K1. Par conséquent, le changement du sens de rotation du moteur de soupape n'est possible qu'après l'arrêt du mécanisme.

Fin de la version

Directement dans la vanne sauf pour le fin de course OUVERT. et CLOSE. il existe également des fins de course protecteurs SQ3, SQ4, également appelés déclencheurs. Ils fonctionnent lorsque la force du mécanisme dépasse la limite admissible: un ressort est comprimé à l'intérieur du mécanisme, ce qui entraîne le fonctionnement de SQ3 ou SQ4. D'où le nom de la bande-annonce «release».

Une situation similaire se produit le plus souvent en cas de dysfonctionnement des interrupteurs de fin de course SQ1 ou SQ2: un dysfonctionnement du mécanisme du micro-interrupteur, ou même simplement des contacts soudés. Cela arrive assez souvent.

Le fonctionnement des interrupteurs de débrayage ressemble à un relais thermique: après fonctionnement, il faut cliquer sur le bouton pour reprendre le fonctionnement de l'ensemble du circuit. Dans ce cas seulement, il est nécessaire de retirer manuellement la valve de cette position, pour laquelle chaque valve a une poignée spéciale.

Un relais thermique est également présent sur le circuit. Son contact normalement fermé est indiqué sur le schéma comme RT - relais thermique.

Connexion au contrôleur du système d'automatisation

Il est facile de connecter un circuit de commande similaire au contrôleur du système d'automatisation de l'approvisionnement en eau en utilisant relais intermédiaires type RP-21 ou similaire. Il suffit de connecter les contacts normalement ouverts des relais correspondants en parallèle avec les boutons "OUVRIR", "FERMER". Pour arrêter la vanne en série avec le bouton STOP, vous devez activer le contact normalement fermé du relais intermédiaire CLOSE.

Pour que le contrôleur «connaisse» la position de la vanne, les jonctions optocoupleurs doivent être connectées aux extrémités SQ1, SQ2.

Boris Aladyshkin