LiveZilla Live Help
 Разработка и производство шаговых, вентильных, коллекторных электроприводов.
 Продажа электродвигателей, мотор-редукторов.

Бесплатный звонок по России
Публикации > Примеры применения электродвигателей, электроприводов > Практика применения актуаторов LAM3

Практика применения актуаторов LAM3

Актуатор LAM3Сегодня на рынке представлены самые различные актуаторы. Под каждый конкретный случай можно найти актуатор с необходимым усилием, скоростью движения штока, длиной хода и даже с законченным интерфейсом управления. Спектр применения актуаторов достаточно широк. В большинстве случаев актуаторы (приводы линейного перемещения) применяются как составные части: механизмов управления шторками, люками, крышами, дверями и т.п. Кроме того, актуаторы применяются для перемещения видеокамер в системах видеонаблюдения, в различном технологическом и индустриальном оборудовании. В этой статье автор делится опытом применения и эксплуатации актуаторов типа LAM3. На рынке представлены актуаторы LAM3 со следующей длиной хода штока L3, мм: 50, 100, 150, 200, 250 и 300. Пример обозначения при заказе актуатора с напряжением питания двигателя 24В, длиной хода штока 200 мм и усилием 750Н: LAM3-S3-200-ROE-DC24V.

Основные элементы актуатора:

  • двигатель постоянного тока;
  • редуктор;
  • винт.

Они интегрированы в единый механизм компактных размеров для совершения линейных перемещений. Актуаторы имеют функцию самоблокировки. Основные технические характеристики актуаторов серии LAM3 приведены в табл.1.

Тип актуатора LAM3-SO LAM3-S1 LAM3-S2 LAM3-S3
Напряжение питания двигателя, B 24
Усилие, H 120 240 500 750
Максимальная длина хода, мм 300
Скорость движения, мм/с 45-57 22-30 12-17 8-10
Номинальный ток, А 2.2 1.9 1.8 1.8
Температура окружающей среды, °С -15...+60
Класс защиты IP65

Работа актуатора

Актуатор работает следующим образом. Пусть шток актуатора находится в среднем положении. Концевые выключатели SA1, SA2 замыкают соответственно диоды VD1, VD2 (рис.1).

Электрическая принципиальная схема актуатора

Рис.1

Меняя полярность подаваемого напряжения на электродвигатель М1, можно перемещать шток актуатора в крайне левое или соответственно в крайне правое положение. При вертикальном расположении – в крайнее верхнее положение или в крайнее нижнее положение. Как только шток дойдет до крайнего положения, толкатель нажмет на кнопку концевого выключателя, выходные контакты которого размыкаются. Тем самым, включая в цепь управления двигателя диод, который блокирует работу двигателя. Для того чтобы шток пошел в обратном направлении (в другое крайнее положение) необходимо изменить полярность напряжения, подаваемого на электродвигатель актуатора. В целом актуатор представляет собой достаточно простое устройство.

Система управления люком

Упрощенная схема управления механизмом открывания люка, где задействован актуатор, показана на рис.2.

В данном случае актуатор используется только для закрытия/открытия люка без промежуточных положений, т.е. люк имеет два положения: закрыт и открыт. Под каждый конкретный механизм подбирается актуатор с необходимой длиной выхода штока, усилием и скоростью движения.

Рассмотрим поподробнее схему управления. Схема управления представляет собой функционально законченное устройство и выполнена на базе электромагнитных пускателей КМ1 и КМ2. Схема позволяет реализовать два режима работы: ручной и дистанционный. Основные элементы схемы: электромагнитные пускатели КМ1, КМ2; реле KL1, KL2; концевые выключатели S1, S2; кнопки SB1–SB3.

В ручном режиме управление осуществляют кнопками SB2 «Открыть» и SB3 «Закрыть». Предусмотрена кнопка SB1 – аварийный стоп. Если схемой управления управляют дистанционно – сигналы управления поступают на соединитель Х1 с автоматизированного рабочего места оператора или блока управления комплекса (изделия). Целесообразно гальванически развязать схему управления от остальной схемы комплекса (изделия). Контакты KL1.1 реле KL1 включают сигнальную лампу HL1, контакты KL1.2 данного реле выполняют функцию датчика положения «Люк открыт». Соответственно контакты KL2.1 реле KL2 включают сигнальную лампу HL2, контакты KL2.2 данного реле выполняют функцию датчика положения «Люк закрыт».

Рассмотрим подробнее работу схемы управления. Питающее напряжение поступает на схему через автоматический выключатель QF1. Допустим, что люк закрыт, тогда группа контактов S2.1 концевого выключателя S2 разомкнута, S2.2 замкнута. Реле KL2 включено Лампа HL2 «Закрыто» светит. Реле KL1 обесточено, и лампа HL1 «Открыто» не светится. Шток актуатора максимально задвинут внутрь.

После нажатия кнопки SB2 (или по команде «Люки открыть»), питающее напряжение подается на катушку контактора КМ1. Данный контактор включается. Группы контактов КК1.1–КК1.3 замыкаются, КК1.4 размыкаются. Разомкнутые контакты КК1.4 предотвращают срабатывание КМ2, т.е. несанкционированное закрытие люка после его открывания. Входное напряжение +24В через замкнутые КК1.1, КК1.2 поступает на электродвигатель М1 актуатора. Группа КК1.3 замыкает кнопку SB2. Теперь команду «Люки открыть» можно снять.

Электродвигатель М1 работает, вал вращается, шток актуатора выдвигается – люк открывается. Контакты S2.2 концевого выключателя S2 размыкаются, контакты S2.1 замыкаются. Реле KL2 обесточивается и выключается. Лампа HL2 гаснет. Как только люк полностью откроется (встанет в положение «Открыто»), группа контактов S1.1 размыкается, группа контактов S1.2 замыкается. Катушка контактора КМ1 обесточивается, контактор выключается. Контакты КК1.1–КК1.3 размыкаются, КК1.4 замыкаются. Двигатель М1 актуатора обесточивается. Реле KL1 включается. Лампа HL1 загорается.

Следует отметить, что шток актуатора должен иметь некоторый запас на выдвижение, прежде чем люк полностью откроется, т.е. чтобы люк открывался и закрывался до крайних положений, концевые выключатели в схеме управления должны срабатывать раньше, чем концевые выключатели в самом актуаторе.

Если люк закрывается на замок, то во избежание выхода из строя актуатора при открывании люка, целесообразно сделать «защиту от дурака». Например, установив концевой выключатель, который будет отключать питающее напряжение схемы управления или блокировать сигналы управления, при закрытом замке.

Конструктивно все элементы схемы управления целесообразно разместить в одном щите, обеспечив хороший доступ к ним. Элементы управления (кнопки, лампочки) следует разместить на передней панели щита или двери. Для того чтобы экстренно остановить открывающийся (закрывающийся) люк, необходимо нажать кнопку SB3 «Аварийный стоп».

Упрощенная схема управления механизмом открывания люка

Рис.2.

Детали

В схеме управления применены электромагнитные пускатели типа ПМЛ1161. Подойдут совершенно любые, аналогичные других серий с рабочим напряжением катушки 24В и с рабочим током контактов, не меньше номинального тока электродвигателя актуатора. Номинальный коммутируемый рабочий ток вышеуказанного пускателя до 10 А. В качестве концевых выключателей S1, S2 можно применить влагозащищенный выключатель путевой типа ВПК2111. Данный концевой выключатель довольно тяжелый и громоздкий, но надежный. Реле KL1, KL2 типа РЭС52 исполнения РС4.555.020 ЯЛО.455.012ТУ. Кнопка SB1 типа D16LAS11abKR, кнопка SB2 типа D16LAR11abKG, кнопка SB3 типа D16LAR11abKR. Лампа H1 типа D16PLR1000CG зеленого цвета, лампа H2 типа D16PLR1000CR красного цвета. Соединитель Х1 типа 2РМТ24Б19Г1В1В. Учитывая, что максимальный ток коммутации пускателя ПМЛ1161 составляет 10А, а номинальный ток актуатора LAM3-S0 – 2,2А, предлагаемой схемой управления можно управлять четырьмя актуаторами, включенными параллельно, т.е. можно управлять четырьмя люками одновременно. При этом нужно учитывать, что концевые выключатели при применении представленной схемы управления будут фиксировать крайние положения только у одного люка.

Особенности актуаторов LAM3

В процессе эксплуатации актуаторов LAM3 были выявлены следующие особенности. Прежде всего, следует отметить хорошую ремонтопригодность актуаторов LAM3. Его можно легко разобрать и добраться до любой детали и переставить ее с одного актуатора на другой, т.е. можно из двух неисправных актуаторов собрать один работоспособный.

При значительных перегрузках, как правило, перегорает якорь электродвигателя, щетки электродвигателя, гораздо реже — диоды и концевые выключатели. Редуктор, винт, шток (механическая часть актуаторов) оставались всегда исправными. Труднее всего переставить направляющий винт, но при желании и наличии некоторых навыков слесарных работ это возможно. Вышеуказанную операцию лучше выполнять вдвоем.

При перестановке электродвигателя актуатора, главное – это не перепутать полярность постоянных электромагнитов (постоянные электромагниты вместе с корпусом представляют собой единую конструкцию). В корпусе электродвигателя есть малозаметная направляющая. Даже если в нее и не попасть и развернуть корпус на 180°, два длинных винта, которые крепят крышку корпуса и сам корпус к основанию, все равно можно закрутить. Но в итоге вал двигателя будет вращаться в противоположную сторону. Замена шестеренок редуктора, устройства блокировки (диодов с концевыми выключателями), в общем, не представляет труда. После перестановки двигателя целесообразно полностью собранный актуатор подключить к источнику питания 24В и «прогнать» как минимум два раза до крайних положений.

В целом, в процессе эксплуатации актуаторы LAM3 зарекомендовали себя как сравнительно недорогое, надежное и неприхотливое устройство, обладающее неплохой устойчивостью к механическим и климатическим воздействиям. Эксплуатация его зимой при температуре –25°С не вызвала никаких нареканий. Актуатор выдерживался на такой температуре неделями и все равно работал.

 

Сергей Шишкин, г. Саров, Нижегородской обл.

Международный электротехнический журнал «Электрик» 11, 2012