Поворотный привод

Электрический привод поворотного клапана, управляющий дроссельной заслонкой

Поворотный привод — это привод , который производит вращательное движение или крутящий момент .

Самый простой привод является чисто механическим, в котором линейное движение в одном направлении приводит к вращению. Наиболее распространенные приводы имеют электрический привод; другие могут иметь пневматический или гидравлический привод или использовать энергию, запасенную в пружинах .

Движение, производимое приводом, может быть либо непрерывным вращением, как для электродвигателя , либо движением в фиксированное угловое положение, как для серводвигателей и шаговых двигателей . Другая форма, моментный двигатель , не обязательно вызывает вращение, а просто генерирует точный крутящий момент, который затем либо вызывает вращение, либо уравновешивается некоторым противодействующим крутящим моментом.

Источники питания привода

Электрические приводы

Шаговые двигатели

Разнообразие шаговых двигателей.

Основная статья: Шаговый двигатель

Шаговые двигатели представляют собой разновидность электродвигателя, способного двигаться дискретными шагами фиксированного размера. Это можно использовать либо для обеспечения непрерывного вращения с контролируемой скоростью, либо для перемещения на контролируемую угловую величину. Если шаговый двигатель объединен либо с датчиком положения , либо, по крайней мере, с одним датчиком нулевой точки, можно перемещать двигатель в любое угловое положение и, таким образом, действовать как поворотный привод.

серводвигатели

радиоуправления Сервопривод

Основная статья: серводвигатель

Серводвигатель представляет собой комплект из нескольких компонентов: двигатель (обычно электрический, хотя могут также использоваться гидромоторы), зубчатая передача для уменьшения количества оборотов двигателя до вращения с более высоким крутящим моментом, энкодер положения , который определяет положение выходной вал и встроенная система управления. Входной сигнал управления сервоприводом указывает желаемое выходное положение. Любая разница между заданным положением и положением энкодера приводит к возникновению сигнала ошибки, который заставляет двигатель и зубчатую передачу вращаться до тех пор, пока энкодер не отразит положение, соответствующее заданному.

Простой недорогой сервопривод такого типа широко используется для радиоуправляемых моделей .

Другие типы

В последней и новой форме сверхлегкого привода используется провод с памятью . При подаче тока проволока нагревается выше температуры перехода и поэтому меняет форму, прикладывая крутящий момент к выходному валу. При отключении питания провод остывает и возвращается к своей прежней форме.

Гидравлические приводы

Гидравлический или пневматический поворотный привод с реечной передачей .

Для привода привода может использоваться как гидравлическая, так и пневматическая энергия, обычно более крупные и мощные типы. Поскольку их внутренняя конструкция в целом схожа (в принципе, если не по размеру), их часто рассматривают вместе как гидравлические приводы. Гидравлические приводы бывают двух распространенных форм: в тех, в которых линейный поршневой и цилиндровый механизм приводится в движение ( см. рисунок ), и в тех, в которых вращающаяся асимметричная лопасть перемещается через цилиндр с двумя разными радиусами. Перепад давления между двумя сторонами лопатки приводит к возникновению несбалансированной силы и, следовательно, крутящего момента на выходном валу. Для лопастных приводов требуется несколько скользящих уплотнений, и соединения между этими уплотнениями, как правило, вызывают больше проблем с утечками, чем для поршневых и цилиндрических приводов.

Вакуумные приводы

Там, где имеется подача вакуума , но нет пневматической энергии, поворотные приводы даже могут работать от вакуумной энергии. Единственным распространенным примером этого были первые автоматические стеклоочистители на автомобилях примерно до 1960 года. Они использовали вакуум в коллекторе бензинового двигателя для работы четвертьоборотного качающегося привода лопастей. Такие дворники работали адекватно, когда двигатель работал при небольшой нагрузке, но они славились тем, что при интенсивной работе на максимальной скорости или подъеме на холм вакуум в коллекторе уменьшался, и дворники замедлялись до ползания.

Приложения

Поворотные приводы используются в широком спектре применений. Для этого требуются приводы любого размера, мощности и рабочей скорости. Они могут варьироваться от приводов с нулевой мощностью которые используются только в качестве устройств отображения, например, манометры с воздушным сердечником . Другие включают в себя приводы клапанов , которые управляют трубопроводной и технологической арматурой в нефтехимической промышленности , а также приводы для крупных проектов гражданского строительства, таких как шлюзовые затворы и плотины. Примеры... Автомобильные дворники и т. д.