Phân loại truyền động điện

Bộ truyền động điện trong các hệ thống điều khiển thường được gọi là thiết bị được thiết kế để di chuyển cơ thể làm việc theo tín hiệu từ thiết bị điều khiển.

Các cơ quan làm việc có thể là các loại van tiết lưu, van, van, cổng, van dẫn hướng và các cơ quan điều chỉnh và đóng khác có khả năng thay đổi lượng năng lượng hoặc chất làm việc đi vào đối tượng điều khiển. Trong trường hợp này, chuyển động của các cơ quan làm việc có thể là tịnh tiến và quay trong một hoặc một số vòng quay. Do đó, cơ chế truyền động, với sự trợ giúp của cơ quan làm việc, ảnh hưởng trực tiếp đến đối tượng được điều khiển.

Thiết bị truyền động là thiết bị tác động cơ học lên các quá trình vật lý bằng cách chuyển đổi tín hiệu điện thành hành động điều khiển cần thiết. Giống như cảm biến, bộ truyền động phải được kết hợp phù hợp cho từng ứng dụng. Bộ truyền động có thể là nhị phân, rời rạc hoặc tương tự.Loại cụ thể cho từng tác vụ được chọn có tính đến công suất và tốc độ đầu ra cần thiết.

Nói chung, bộ truyền động điện bao gồm bộ truyền động điện, bộ giảm tốc, bộ phản hồi, cảm biến chỉ báo vị trí phần tử đầu ra và công tắc giới hạn.

Như truyền động điện trong ổ đĩa nam châm điện, hoặc động cơ điện có bộ giảm tốc để giảm tốc độ chuyển động của phần tử đầu ra xuống giá trị cho phép kết nối trực tiếp phần tử này (trục hoặc thanh) với cơ thể làm việc.

Các nút phản hồi được thiết kế để đưa vào vòng điều khiển một hành động tỷ lệ thuận với cường độ dịch chuyển của phần tử đầu ra của bộ truyền động và do đó của bộ phận làm việc được khớp nối với nó. Với sự trợ giúp của các công tắc giới hạn, ổ điện của ổ đĩa bị tắt khi phần tử làm việc đạt đến vị trí cuối, để tránh hư hỏng có thể xảy ra đối với các kết nối cơ học, cũng như hạn chế chuyển động của phần tử làm việc.

Theo quy định, công suất của tín hiệu do thiết bị điều chỉnh tạo ra không đủ để chuyển động trực tiếp phần tử làm việc, do đó, bộ truyền động có thể được coi là bộ khuếch đại công suất, trong đó tín hiệu đầu vào yếu, được khuếch đại nhiều lần, được truyền đến phần tử làm việc.

Tất cả các ổ điện, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ hiện đại khác nhau để tự động hóa các quy trình công nghiệp, có thể được chia thành hai nhóm chính:

1) điện từ

2) động cơ điện.

Nhóm đầu tiên chủ yếu bao gồm các ổ điện từ được thiết kế để điều khiển các loại điều khiển và van ngắt, van, ròng rọc, v.v. bộ truyền động với nhiều loại khớp nối điện từ... Một đặc điểm nổi bật của bộ truyền động điện thuộc nhóm này là lực cần thiết để sắp xếp lại cơ thể làm việc được tạo ra bởi một nam châm điện, là một phần không thể thiếu của bộ truyền động.

Đối với mục đích điều khiển, cơ chế solenoid thường chỉ được sử dụng trong các hệ thống bật tắt. Trong các hệ thống điều khiển tự động, các phần tử cuối thường được sử dụng ly hợp điện từ, được chia thành ly hợp ma sát và ly hợp trượt.

Nhóm thứ hai, phổ biến nhất hiện nay bao gồm các bộ truyền động điện tử với động cơ điện với nhiều loại và kiểu dáng khác nhau.

Động cơ điện thường bao gồm một động cơ, hộp số và phanh (đôi khi có thể không có phanh). Tín hiệu điều khiển đi đến động cơ và phanh đồng thời, cơ chế được giải phóng và động cơ điều khiển phần tử đầu ra. Khi tín hiệu biến mất, động cơ tắt và phanh dừng cơ chế. Tính đơn giản của mạch, số lượng nhỏ các phần tử liên quan đến việc hình thành hành động điều chỉnh và đặc tính vận hành cao đã làm cho bộ truyền động với động cơ được điều khiển trở thành cơ sở để tạo ổ đĩa cho các hệ thống điều khiển tự động công nghiệp hiện đại.

Mặc dù không được sử dụng rộng rãi, có những bộ truyền động với động cơ không được điều khiển có chứa ly hợp cơ, điện hoặc thủy lực được điều khiển bằng tín hiệu điện.Tính năng đặc trưng của chúng là động cơ trong chúng hoạt động liên tục trong toàn bộ thời gian hoạt động của hệ thống điều khiển và tín hiệu điều khiển từ thiết bị điều khiển được truyền đến cơ thể làm việc thông qua bộ ly hợp điều khiển

Ngược lại, các ổ đĩa có động cơ được điều khiển có thể được chia theo phương pháp xây dựng hệ thống điều khiển của các cơ chế có điều khiển tiếp xúc và không tiếp xúc.

Việc kích hoạt, hủy kích hoạt và đảo ngược động cơ điện của các bộ truyền động điều khiển bằng tiếp xúc được thực hiện bằng nhiều thiết bị rơle hoặc tiếp điểm khác nhau. Điều này xác định tính năng phân biệt chính của bộ truyền động với điều khiển tiếp xúc: trong các cơ chế như vậy, tốc độ của phần tử đầu ra không phụ thuộc vào cường độ của tín hiệu điều khiển được áp dụng cho đầu vào của bộ truyền động và hướng chuyển động được xác định bởi dấu hiệu (hoặc pha) của tín hiệu này. Do đó, bộ truyền động có điều khiển tiếp xúc thường được gọi là bộ truyền động có tốc độ chuyển động không đổi của cơ thể làm việc.

Để có được tốc độ chuyển động thay đổi trung bình của phần tử đầu ra của ổ đĩa với điều khiển tiếp xúc, chế độ hoạt động xung của động cơ điện của nó được sử dụng rộng rãi.

Hầu hết các bộ truyền động được thiết kế cho mạch điều khiển tiếp xúc đều sử dụng động cơ đảo chiều. Việc sử dụng động cơ điện chỉ quay một chiều rất hạn chế nhưng vẫn xảy ra.

Truyền động điện không tiếp xúc được đặc trưng bởi độ tin cậy tăng lên và cho phép tương đối dễ dàng đạt được cả tốc độ chuyển động không đổi và thay đổi của phần tử đầu ra.Các bộ khuếch đại điện tử, từ tính hoặc bán dẫn, cũng như sự kết hợp của chúng, được sử dụng để điều khiển truyền động không tiếp xúc. Khi bộ khuếch đại điều khiển hoạt động ở chế độ rơle, tốc độ di chuyển của phần tử đầu ra của bộ truyền động là không đổi.

Cả truyền động điện điều khiển tiếp xúc và không tiếp xúc cũng có thể được phân chia theo các đặc điểm sau.

Theo thỏa thuận trước: với chuyển động quay của trục đầu ra — quay một lần; với chuyển động quay của trục đầu ra - nhiều lượt; với chuyển động gia tăng của trục đầu ra — thẳng về phía trước.

Theo bản chất của hành động: hành động vị trí; hành động tương xứng.

Theo thiết kế: theo thiết kế thông thường, theo thiết kế đặc biệt (chống bụi, chống cháy nổ, nhiệt đới, hàng hải…).

Trục đầu ra của truyền động một vòng có thể quay hết một vòng.Các cơ chế như vậy được đặc trưng bởi lượng mô-men xoắn của trục đầu ra và thời gian quay hoàn toàn của nó.

Không giống như các cơ cấu nhiều vòng quay một vòng, trục đầu ra có thể di chuyển trong một vài vòng, đôi khi là một số vòng quay đáng kể, cũng được đặc trưng bởi tổng số vòng quay của trục ra.

Các cơ cấu tuyến tính có chuyển động tịnh tiến của thanh đầu ra và được đánh giá bằng lực tác dụng lên thanh, giá trị của toàn bộ hành trình của thanh, thời gian chuyển động của nó trong toàn bộ hành trình và tốc độ chuyển động của thân đầu ra trong số vòng quay trên phút đối với một vòng quay và nhiều vòng quay và tính bằng milimét trên giây đối với các cơ chế tuyến tính.

Thiết kế của các ổ định vị sao cho với sự trợ giúp của chúng, các cơ quan làm việc chỉ có thể được đặt ở một số vị trí cố định.Thông thường có hai vị trí như vậy: "mở" và "đóng". Trong trường hợp chung, sự tồn tại của các cơ chế đa vị trí cũng có thể xảy ra. Truyền động vị trí thường không có thiết bị nhận tín hiệu phản hồi vị trí.

Các bộ truyền động tỷ lệ có cấu trúc sao cho chúng đảm bảo, trong giới hạn quy định, việc lắp đặt cơ thể làm việc ở bất kỳ vị trí trung gian nào, tùy thuộc vào cường độ và thời lượng của tín hiệu điều khiển. Các bộ truyền động như vậy có thể được sử dụng trong cả hệ thống điều khiển tự động vị trí và P, PI và PID.

Sự tồn tại của truyền động điện có cả thiết kế thông thường và đặc biệt giúp mở rộng đáng kể các lĩnh vực ứng dụng thực tế có thể có của chúng.