Электрические исполнительные механизмы с электродвигателем предназначены для перемещения различных органов запорно-регулирующей трубопроводной арматуры поворотного принципа действия (шаровые и пробковые краны, поворотные дисковые затворы, заслонки).
Основными узлами исполнительного механизма являются: электродвигатель, редуктор, ручной привод, блок сигнализации положения. В механизмах используются синхронные и асинхронные двигатели переменного тока. Понижение частоты вращения и увеличение крутящего момента осуществляются при помощи комбинированных червячно-зубчатых передач. Ручное управление производится при помощи ручного привода. Воздействие на штурвал нажатием вдоль оси вала при остановленном двигателе приводит к зацеплению ручного привода с валом электродвигателя и передаче крутящего момента на выходной вал.
Исполнительные механизмы с электродвигателем бывают однооборотные и многооборотные, позиционные и пропорциональные. Схема двухпозиционного исполнительного механизма с двухфазным конденсаторным электродвигателем приведена на рис. 1(а).
Рис. 1. Схемы исполнительных механизмов с двухфазными электродвигателями: а — схема двухпозиционного исполнительного механизма; б - схема пропорционального исполнительного механизма
Переключатель SA задает направление вращения ротора электродвигателя, подключая конденсатор С либо к одной, либо к другой обмотке электродвигателя. Если переключателем SA замкнуть цепь, содержащую SQ1, то электродвигатель включается и перемещает выходной орган исполнительного механизма до тех пор, пока он не достигнет крайнего положения и не переключит концевой выключатель SQ1. При этом контакт SQ1 разомкнётся, двигатель отключится. Чтобы перевести выходной орган в другое крайнее положение, необходимо переключить SA. Двигатель реверсируется и будет работать до размыкания контакта концевого выключателя SQ2.
Схема пропорционального исполнительного механизма представлена па рис. 1(б). Замыкание контакта SA1 вызывает перемещение выходного органа исполнительного механизма в прямом направлении, а замыкание SA2 - в обратном. Разомкнув контакт, можно остановить механизм в любом промежуточном положении выходного органа. Потенциометр R используется в качестве датчика положения. Концевые выключатели SQ1 и SQ2 отключают электродвигатель в крайних положениях, защищая механизм от поломки.
Схема исполнительного механизма с трехфазным электродвигателем представлена на рис. 3.
Такой исполнительный механизм может использоваться, например, для управления задвижкой. Схема содержит контактор КМ1, включающий механизм на открывание задвижки, с кнопкой SB1 "открыть" и контактор КМ2 с кнопкой SB2 "закрыть". Концевой выключатель SQ1 срабатывает в крайнем положении "закрыто". На схеме концевые выключатели изображены в среднем положении задвижки, ни один из них не сработал.
Рис. 2. Схема исполнительного механизма с трехфазным электродвигателем
При нажатии кнопки SB1 сработает КМ1 и включит электродвигатель на открывание задвижки. В крайнем открытом положении сработает SQ1 и своим размыкающим контактом отключит КМ1 и, соответственно, электродвигатель, а замыкающим контактом включит лампочку сигнализации EL1 "открыто".
Если после этого нажать кнопку SB2, то сработает КМ2 и включит электродвигатель на закрывание задвижки. Когда задвижка закроется, сработает SQ2, отключит КМ2 и включит сигнализацию "закрыто" (EL2).
Исполнительный механизм оборудован муфтой предельного крутящего момента. В случае превышения момента на валу, например, при заклинивании задвижки в процессе открывания, сработает выключатель SQ3 и отключит электродвигатель, отключив контактор КМ1. При заклинивании механизма в процессе закрывания сработает SQ4 и отключит КМ2 и электродвигатель. Оба выключателя при срабатывании включают лампу индикации EL3 "авария". Кнопкой SB3 можно остановить электродвигатель в промежуточном положении задвижки.