Modernización del accionamiento de la válvula o inversión del motor del condensador. Jornadas de trabajo del grupo de instrumentación y automatización.

Probablemente todos vieron la válvula mecánica habitual. En cualquier patio de un edificio de apartamentos es suficiente mirar la calefacción principal para ver al menos dos válvulas de compuerta a la vez.

Incluso sin entrar en gran parte de su diseño, y sin tener una educación técnica superior, es fácil entender que si gira el volante, un obturador se mueve dentro de la tubería, lo que bloquea el flujo de agua. Es a partir de esto que dicho mecanismo de válvulas de tubería y válvula "se mueve" y se llama "válvula". El dispositivo de una pequeña válvula mecánica se muestra en la Figura 1.

El uso de tales válvulas "manuales" se justifica solo en aquellos casos en que la válvula se usa muy raramente, de un caso a otro, y su número es pequeño. Por ejemplo, bloquee la sección de la tubería en caso de accidente. Bueno, ¡una tubería de distribución o un tubo ascendente fluyó en algún lugar del sótano de la casa!

Cuando la válvula es un elemento del proceso tecnológico, debe usarse con frecuencia (varias veces por hora, o incluso con más frecuencia), y el número de válvulas está en las decenas, o incluso en cientos, de válvulas eléctricas.

Las obras hidráulicas en un pueblo pequeño tienen tantas válvulas. Casi todos están mecanizados, controlados con solo presionar un botón, o desde un controlador de un sistema de automatización de suministro de agua.

Figura 1. Dispositivo de obturador mecánico

Como regla general, se utiliza un motor trifásico en el accionamiento de la válvula eléctrica, cuya potencia y tipo están determinados por el diámetro de la tubería (100 ... 800 mm, o tal vez más), en el que se instala la válvula: cuanto mayor es el diámetro de la tubería, mayores son las posibilidades de recibir el título honorífico de un conducto de agua.

Pero un día tuve que instalar una válvula electrificada en la tubería de agua con un diámetro de 400 mm en lugar de la anterior, que se había vuelto inutilizable. Y aquí ocurrió la confusión, pero primero lo primero.

Figura 2. Caja de cambios con motor.

La válvula en sí, por supuesto, está en el pozo, la figura muestra solo el conjunto del motor con la caja de cambios. Una caja de plástico negra en la parte superior del motor se esconde debajo bloque de terminales para conectar cables. Se suponía que no había nada más que los tornillos para conectar allí: como de costumbre, se atornillaron tres cables y se hizo todo. Pero una autopsia mostró que esto no es del todo cierto.

No mencionará esas palabras "halagadoras" que se han expresado al departamento de suministros. Tampoco se dirá nada sobre el trabajo de los electricistas que no lograron conectar este milagro de la tecnología. Como resultado, la tarea fue encomendada Grupo de instrumentaciónquien completó el caso con bastante éxito.

Las fotos fueron tomadas en buen funcionamiento, por lo tanto, algunas de ellas muestran las manos e incluso los zapatos de los participantes de la hazaña laboral descrita. Después de esta digresión lírica, podemos continuar la historia de lo que sucedió para ver y hacer.

Figura 3. Caja de bornes del motor.

Un condensador yacía convenientemente en la caja, se encontraba un bloque de terminales con puentes y una placa de identificación de aluminio en el costado del motor indicaba que era un motor de inducción tipo AIRE 80С4 con una potencia de un kilo y medio de kilovatios, con un condensador de 45 MKF y otra información igualmente importante.

Figura 4

En el interior de la tapa de la caja de terminales, un poco torcidamente pegada, había un trozo de papel con un diagrama de conexión del motor. De acuerdo con este esquema, la dirección de rotación del motor se cambia al reinstalar los puentes.

Figura 5

Tal conexión solo es buena si la dirección de rotación nunca cambia: una vez que la dirección de rotación requerida se selecciona con puentes, y se deja. Como ejemplo ilustrativo, puede recordar al menos una sierra circular: gira en una dirección todo el tiempo, gracias por eso.

¿Y quién reorganizará estos puentes al controlar la válvula? Por lo tanto, era necesario desarrollar un circuito inverso basado en el arrancador magnético reversible unificado PML 2621-BMM, que ya estaba disponible y se utilizaba con la válvula anterior.

En una caja común se combinan dos arrancadores magnéticos, un relé térmico y tres botones de control. Además de todo esto, hay un bloqueo mecánico por la operación de dos arrancadores a la vez. En general, un diseño bastante cómodo.

Figura 6

En esta figura, el arrancador desmontado que se volverá a hacer para controlar el motor del condensador se muestra en forma desmontada. Los arrancadores vecinos están diseñados para controlar otras válvulas.

Motor de condensador inverso. Parte de potencia

El diagrama del circuito del arrancador inversor fue desarrollado por el jefe del complejo de instrumentación y automatización, T. Sukhov, S.Yu. La figura 7 muestra la parte de potencia del circuito.

Figura 7

La energía se suministra al circuito vendiendo L y N, lo que significa cables de fase y neutro, respectivamente. La fase se suministra al motor solo cuando se activa uno de los arrancadores, y el cable neutro se alimenta directamente al condensador C1, lo cual es totalmente consistente con las medidas de seguridad eléctrica. Se requirieron cuatro cables para conectar el motor.

La tensión de red se suministra, por supuesto, a través de un interruptor automático. También arrancador magnético unificado Contiene relé térmico. Para simplificar el dibujo, estos elementos no se muestran en el diagrama.

El bloque de terminales en el motor se muestra en el rectángulo en la parte superior del circuito. Todas las designaciones de terminales y su ubicación son totalmente consistentes con lo que se puede ver dentro de la caja de terminales. Incluso se muestra el terminal V2, que no se utiliza. Los arrancadores magnéticos se indican en el circuito como "CERRADO" y "ABIERTO", lo que permite un mayor uso del circuito sin mucha tensión de memoria.

La operación del circuito es más fácil de considerar si se supone que el motor está alimentado por corriente continua. Por supuesto, el motor del condensador de CC no funcionará, pero si asumimos que este es un valor instantáneo de corriente alterna, la descripción propuesta puede considerarse bastante correcta. Para ser aún más preciso, el diagrama muestra el punto en el tiempo cuando un medio período positivo de la tensión de red actúa sobre el cable L.

La Figura 8 muestra el funcionamiento del motor en el modo "ABIERTO".

Figura 8

Apertura de la válvula

Los conductores L y N se reemplazan por + y -, por lo tanto, seguir la dirección del flujo de corriente, que se muestra en el diagrama mediante flechas, no es difícil: la corriente va de "más" a "menos". Los contactos de arranque ABIERTOS están rodeados en un óvalo punteado rojo, lo que indica que el arranque está encendido y los contactos están cerrados.

La tensión de alimentación desde el terminal positivo a través del contacto cerrado A del arrancador K1 se suministra al terminal W2, pasa a través de la bobina L2, el terminal W1, el condensador C1 y regresa al signo negativo de la fuente de alimentación a través del terminal V1. Todo, el circuito está cerrado, la corriente se va.

Debe prestar atención a la dirección de la corriente a través de la bobina L2 y el condensador C1: cuando se enciende el arrancador "CERRAR", esta dirección no debe cambiar.

A través del terminal B del arrancador "ABIERTO", se suministra voltaje positivo al terminal U1, pasa a través de la bobina L1 y a través del terminal U2 y el contacto cerrado C del arrancador regresa al terminal negativo de la fuente de alimentación. En este caso, se debe prestar atención a la dirección de las corrientes en las bobinas L1 y L2. Podemos decir que las flechas se cuidan entre sí, como si una estuviera alcanzando a la otra.

Válvula de cierre

La operación del circuito en el modo "CERRAR" ocurre cuando se enciende el arrancador K2.Esta posición se muestra en la Figura 9.

Figura 9

Como en la Figura 8, los contactos del arrancador encendido están rodeados en una línea roja punteada. Por lo tanto, suponemos que todos los contactos están cerrados.

A través del contacto cerrado A del arrancador "CERRAR", la tensión de alimentación se suministra al terminal W2, pasa a través de la bobina L2, el condensador C1 y a través del terminal V1 vuelve al polo negativo de la fuente de alimentación. Para ser más precisos, la corriente fluye del voltaje. La dirección de la corriente y se muestra en el diagrama mediante flechas. Cabe señalar que la dirección de la corriente en la bobina L2 es exactamente la misma que en la Figura 8.

Ahora veamos qué pasa con la bobina L1. La tensión de alimentación, por supuesto, significa "más", a través del contacto cerrado C del arrancador "CERRAR" entra en el terminal U2, la corriente pasa a través de la bobina L1, y a través del terminal U1 y el contacto cerrado B del arrancador "CERRAR" regresa al "menos" de la fuente nutrición En este caso, la dirección de la corriente en la bobina L1 es opuesta a la que se muestra en la Figura 8. De esto podemos concluir que para invertir el motor del condensador es suficiente cambiar la fase de una de las bobinas, en este caso será la bobina L1.

Toda la descripción anterior, así como los dos últimos circuitos, se realizó bajo el supuesto de que un medio período positivo de la tensión de red actúa sobre el conductor de fase L. Tarde o temprano en la línea L habrá un semiciclo negativo. Todo funcionará exactamente de la misma manera, solo en las imágenes tendrá que cambiar el signo más y menos, y la dirección de todas las flechas se invertirá.

Cómo lograr la dirección de rotación "correcta"

La dirección de rotación del motor debe corresponder a los botones de control presionados: si se presiona el botón "CERRAR", la válvula debe cerrarse. En el caso de la dirección de rotación "incorrecta", la válvula se abre al revés.

Para corregir este malentendido, es necesario cambiar el sentido de rotación, lo que se puede lograr cambiando los cables en los terminales U1 y U2. A modo de comparación: cuando se usa un motor trifásico, el sentido de rotación se puede cambiar cambiando cualquiera de los dos cables, aquí se especifica más arriba.

Circuito de control

Con la unidad de potencia, todo parece estar claro. Solo queda averiguar cómo se gestionará todo esto. De hecho, el algoritmo de control de la válvula de compuerta es bastante simple: hicieron clic en el botón "CERRAR" y se inició el cierre, que continúa hasta que se dispara el interruptor de límite "CERRADO" o se presiona el botón "PARAR". Lo mismo sucede cuando se abre la válvula, se alcanza el interruptor de límite y se detiene.

La siguiente es una descripción del circuito de control de arranque. De hecho, es un arrancador magnético reversible ordinario, que los jóvenes electricistas están invitados a ensamblar en concursos de habilidades profesionales: ensamblado correctamente, ¡obtenga un premio!

Pero hay varios elementos específicos en este circuito, en particular, interruptores de límite, que se conocen simplemente como interruptores de límite en la jerga profesional.

Siguiendo esta tradición, tal término se utilizará a continuación. El circuito en sí se muestra en la Figura 10. Básicamente, el circuito permanece igual que cuando se usa un motor trifásico.

Figura 10. Circuito de control de válvula

Las bobinas de los arrancadores magnéticos K1 y K2 están diseñadas para un voltaje de 220V, por lo que el circuito se alimenta de los cables de fase y neutro, etiquetados como L y N, respectivamente. Es fácil ver que el cable de fase está conectado al circuito a través del botón STOP. Tal conexión ya es buena porque al configurar los interruptores de límite de recorrido, mantener presionado el botón desenergiza todo el circuito.

Cuando se presiona el botón “ABRIR”, el arrancador K1 se enciende y los contactos K1.1 se configuran para autoabastecerse. Se abre el contacto normalmente cerrado K1.2, que bloquea la inclusión del arrancador K2 cuando se presiona el botón "CERRAR".

La válvula comienza a abrirse.La apertura continúa hasta que se activa el interruptor final SQ1 (ABRIR), ubicado en el mecanismo de la válvula o no se presiona el botón STOP. Los interruptores de límite ubicados en el mecanismo de la válvula se muestran en un rectángulo discontinuo en el diagrama.

El funcionamiento del circuito cuando se presiona el botón "CERRAR" es similar: el arrancador K2 se enciende y la válvula continúa moviéndose hasta que se dispara el interruptor SQ2 (CERRADO) o se presiona el botón "PARAR". El contacto K2.2 bloquea la inclusión del motor de arranque K1. Por lo tanto, cambiar el sentido de rotación del motor de la válvula solo es posible después de que el mecanismo se detiene.

Fin de lanzamiento

Directamente en la válvula a excepción del interruptor de límite ABIERTO. y CERRAR También hay interruptores de límite de protección SQ3, SQ4, también llamados liberación. Funcionan cuando la fuerza del mecanismo excede lo permitido: un resorte se comprime dentro del mecanismo, lo que conduce a la operación de SQ3 o SQ4. De ahí el nombre del trailer "lanzamiento".

Una situación similar ocurre con mayor frecuencia en el caso de un mal funcionamiento del interruptor de límite de recorrido SQ1 o SQ2: un mal funcionamiento del mecanismo del microinterruptor, o incluso simplemente contactos soldados. Esto sucede con bastante frecuencia.

El funcionamiento de los interruptores de liberación del embrague se asemeja a un relé térmico: después de la operación, debe hacer clic en el botón para reanudar la operación de todo el circuito. Solo en este caso es necesario quitar la válvula de esta posición manualmente, para lo cual cada válvula tiene un mango especial.

Un relé térmico también está presente en el circuito. Su contacto normalmente cerrado se indica en el diagrama como RT - relé térmico.

Conexión al controlador del sistema de automatización.

Es fácil conectar un circuito de control similar al controlador del sistema de automatización del suministro de agua utilizando relés intermedios tipo RP-21 o similar. Es suficiente conectar los contactos normalmente abiertos de los relés correspondientes en paralelo con los botones "ABRIR", "CERRAR". Para detener la válvula en serie con el botón STOP, debe activar el contacto normalmente cerrado del relé intermedio CERRAR.

Para que el controlador "sepa" sobre la posición de la válvula, las uniones del optoacoplador deben conectarse a los interruptores de límite SQ1, SQ2.

Boris Aladyshkin