Электроприводы ГЗ-А.100/24

Электроприводы ГЗ-А.100/24: техническая спецификация и область применения

Электроприводы ГЗ-А.100/24 представляют собой серию многооборотных электромеханических приводов, предназначенных для дистанционного и автоматического управления запорной, регулирующей и специальной трубопроводной арматурой (задвижками, клапанами, шиберами) в системах тепло-, водо- и газоснабжения, а также в технологических установках различных отраслей промышленности. Основное назначение – обеспечение надежного перекрытия или регулирования потока рабочей среды. Приводы относятся к классу общепромышленного исполнения и характеризуются выходным крутящим моментом 100 Н·м при номинальном напряжении питания 24 В постоянного тока.

Конструктивное устройство и принцип действия

Конструкция привода ГЗ-А.100/24 является модульной и включает в себя несколько ключевых узлов, собранных в едином корпусе. Основой служит электродвигатель постоянного тока, обладающий высоким пусковым моментом. Через понижающий червячный редуктор вращательное движение двигателя передается на выходной вал, который соединен с адаптером (шпинделем) арматуры. Червячная передача обеспечивает самоторможение – важнейшее свойство, предотвращающее самопроизвольное перемещение затвора арматуры под воздействием потока среды после отключения питания.

В кинематическую цепь интегрирован механический концевой выключатель, состоящий из кулачковых шайб и микропереключателей. Он предназначен для автоматического отключения двигателя при достижении затвором арматуры крайних положений «Открыто» или «Закрыто». Управление направлением вращения осуществляется через реверсивный контактор или полупроводниковую схему, меняющую полярность напряжения, подаваемого на двигатель. Для визуального определения положения на приводе установлен указатель, а для дистанционной индикации – потенциометрический датчик положения (трансмиттер).

Детальные технические характеристики

Ниже приведены основные параметры электропривода ГЗ-А.100/24, определяющие его эксплуатационные возможности.

Таблица 1. Основные технические параметры

Таблица 2. Коммутационная способность встроенных концевых выключателей

Комплектация и варианты исполнения

Базовый комплект поставки электропривода ГЗ-А.100/24 включает:

• Электромеханический привод в сборе.
• Комплект механических элементов для сопряжения с арматурой (муфта, шпиндель).
• Комплект электрических клеммных колодок.
• Технический паспорт и руководство по монтажу и эксплуатации.

По заказу привод может оснащаться дополнительными устройствами:

• Потенциометрический датчик положения (Rпот=1-5 кОм) для передачи сигнала о текущем положении в систему АСУ ТП.
• Тахогенератор для сигнализации о ходе привода.
• Ручной дублер (штурвал) для ручного управления в случае отсутствия электропитания или при проведении регламентных работ.
• Электронный блок управления и защиты (БУЗ), обеспечивающий плавный пуск, защиту от перегрузки по току и «заклинивания», а также интерфейс для подключения к цифровым системам управления.

Схемы подключения и управление

Типовая схема управления приводом ГЗ-А.100/24 строится на использовании реверсивного магнитного пускателя или силового релейного блока. Подача напряжения одной полярности вызывает вращение двигателя в направлении «Открыть», обратной полярности – «Закрыть». Цепи управления включают в себя кнопочные посты, ключи управления или выходные реле контроллеров АСУ ТП. Обязательным элементом схемы является защита силовых цепей предохранителями или автоматическими выключателями, рассчитанными на пусковой ток двигателя.

Сигнальные цепи используют контакты встроенных концевых выключателей для подачи сигналов «Открыто», «Закрыто» и «В движении» на световую и звуковую сигнализацию, а также в систему телемеханики. Потенциометрический датчик подключается к аналоговому входу контроллера (например, 4-20 мА или 0-10 В) или к стрелочному индикатору положения.

Особенности монтажа, эксплуатации и технического обслуживания

Монтаж привода должен производиться на неподвижное основание или непосредственно на арматуру, вал которой должен быть соосен с выходным валом привода. Несоосность приводит к повышенному износу шлицевого соединения и выходу из строя. Перед вводом в эксплуатацию необходимо в ручном режиме (с помощью штурвала) проверить легкость хода арматуры на всем диапазоне, а затем выполнить электрическую настройку концевых выключателей.

Техническое обслуживание проводится по планово-предупредительному графику и включает:

• Внешний осмотр на отсутствие механических повреждений и коррозии.
• Проверку степени защиты уплотнений.
• Контроль состояния и подтяжку электрических соединений.
• Проверку срабатывания концевых выключателей и точности показаний датчика положения.
• Периодическую замену редукторной смазки (в соответствии с регламентом производителя).

Критически важным параметром является контроль момента сопротивления на арматуре. Он не должен превышать номинальный момент привода (100 Н·м). Превышение приводит к перегрузке двигателя, срабатыванию тепловой защиты (если установлена) или механическому разрушению элементов привода или арматуры.

Преимущества, аналоги и типовые сферы применения

Ключевыми преимуществами электроприводов серии ГЗ-А.100/24 являются:

• Надежность и простота конструкции, отработанная годами эксплуатации.
• Свойство самоторможения, обеспечивающее безопасность.
• Адаптивность к различным типам арматуры за счет сменных элементов сопряжения.
• Работа от источника постоянного тока 24 В, что часто используется в системах с резервными аккумуляторными батареями.
• Относительно низкая стоимость по сравнению с частотно-регулируемыми или взрывозащищенными аналогами.

Прямыми аналогами по моменту и функционалу могут считаться приводы АО-100/24, МЭО-100/24, а также импортные аналоги (например, некоторые модели AUMA, Rotork, но в специфическом исполнении на 24 В DC).

Типовые области применения:

• Системы центрального отопления: управление задвижками на магистральных и квартальных тепловых сетях.
• Водоснабжение и водоотведение: управление затворами на насосных станциях, водоводах, очистных сооружениях.
• Общепромышленные системы: технологические линии, системы вентиляции и кондиционирования (управление шиберами).
• Объекты энергетики: вспомогательные трубопроводы на ТЭЦ и котельных.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем обусловлен выбор именно постоянного тока 24 В для питания привода?

Напряжение 24 В постоянного тока относится к классу безопасного низкого напряжения, что снижает риск поражения персонала электрическим током. Кроме того, такое напряжение является стандартным для систем аварийного и резервного электропитания на основе аккумуляторных батарей, что критически важно для обеспечения бесперебойной работы запорной арматуры в аварийных ситуациях на ответственных объектах (например, при отключении основной сети 220/380 В).

Можно ли использовать привод ГЗ-А.100/24 для непрерывного регулирования потока, а не только для позиционного управления «открыто-закрыто»?

Базовый привод предназначен в первую очередь для двухпозиционного управления. Однако при оснащении его электронным блоком управления (БУЗ) с возможностью аналогового задания и обратной связью по положению от потенциометра, его можно использовать для регулирования. Важно учитывать, что режим работы двигателя при частых пусках и остановах будет повторно-кратковременным, и необходимо следить за соблюдением допустимой продолжительности включения (ПВ 25-40%), чтобы избежать перегрева.

Что делать, если привод не останавливается в крайних положениях и «перебегает»?

Данная неисправность указывает на неправильную регулировку или выход из строя механических концевых выключателей. Необходимо:

• Обесточить привод.
• Вручную установить арматуру в крайнее положение.
• Ослабить фиксацию кулачковых шайб на валу редуктора и отрегулировать их положение так, чтобы они нажимали на толкатели микровыключателей именно в момент достижения арматурой конечного положения.
• Надежно зафиксировать шайбы и проверить срабатывание в электрическом режиме.

Как подобрать электропривод для конкретной арматуры?

Подбор осуществляется по следующему алгоритму:

1. Определение требуемого крутящего момента (Mтр) на шпинделе арматуры. Он указывается в паспорте арматуры или определяется расчетным/экспериментальным путем. Запас по моменту привода должен быть не менее 20-30%: Mприв >= 1.3
2. Mтр.
3. Определение хода (количества оборотов или времени полного хода) шпинделя арматуры.
4. Сопоставление типа и размера выходного элемента привода с присоединительными размерами арматуры.
5. Учет условий окружающей среды (температура, влажность, взрывоопасность) и выбор соответствующего исполнения.
6. Определение необходимой комплектации (наличие датчика положения, ручного дублера, блока управления).

Почему при подаче питания привод гудит, но не вращается?

Возможные причины и действия по их устранению:

• Механическое заклинивание в арматуре или редукторе. Проверить легкость вращения вручную при отключенном приводе. При обнаружении заклинивания – устранить причину на арматуре.
• Падение напряжения питания ниже допустимого уровня. Проверить напряжение на клеммах привода под нагрузкой. Оно не должно опускаться ниже 20-22 В для 24-вольтовой модели. Увеличить сечение кабеля или устранить неисправность источника.
• Неисправность одной из обмоток двигателя или щеточного узла. Требуется проверка сопротивления обмоток и состояния щеток. Необходим ремонт или замена двигателя.
• Срабатывание механической блокировки (если предусмотрена) при попытке электрического управления без перевода рычага в соответствующий режим.

Каков средний ресурс привода ГЗ-А.100/24 и от чего он зависит?

Средний назначенный ресурс до капитального ремонта составляет порядка 20 000 – 30 000 циклов «открытие-закрытие». Фактический ресурс напрямую зависит от:

• Режима эксплуатации (интенсивность циклов, соблюдение ПВ).
• Корректности подбора по моменту (работа в режиме, близком к перегрузке, резко снижает ресурс).
• Качества и регулярности технического обслуживания (смазка редуктора, чистка контактов).
• Условий окружающей среды (агрессивная сфера, повышенная влажность ускоряют износ).

Заключение

Электропривод ГЗ-А.100/24 является проверенным, надежным и технически обоснованным решением для автоматизации стандартной трубопроводной арматуры в общепромышленных условиях. Его ключевые преимущества – самоторможение, работа от безопасного напряжения постоянного тока и модульная конструкция – обеспечивают ему стабильное применение в системах ЖКХ и базовых технологических процессах. Успешная эксплуатация на протяжении десятилетий требует строгого соблюдения правил подбора, монтажа, настройки и планового технического обслуживания. При соблюдении этих условий привод гарантирует длительную и безотказную работу в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами.