АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в электроприводах запорной арматуры нефтепроводов.
Известен асинхронный электродвигатель, содержащийся в составе электропривода трубопроводной арматуры, представленный в описании к патенту РФ №42616 на полезную модель (МПК F16K 31/05, публикация 10.12.2004 г.) и принятый за наиболее близкий аналог (прототип). Данный асинхронный двигатель содержит в своем корпусе (оболочке) статор, ротор и датчик положения вала ротора. Обмотки статора и датчик положения подключают к блоку электронного управления. Это необходимо для регулирования работы электродвигателя в зависимости от заданных в блоке значений положения вала электродвигателя, его скорости и момента. Места подключения к блоку расположены внутри корпуса электродвигателя. Поэтому для обеспечения доступа к подключению в корпусе должно быть отверстие.
Недостатком данного двигателя является отсутствие автоматического контроля над доступом в корпус электродвигателя. Нередко обслуживающий персонал после доступа в корпус не выполняет подключение асинхронного двигателя и датчика положения к блоку электронного управления. Асинхронный двигатель оказывается соединенным с запорной арматурой напрямую без возможности регулирования момента и скорости электродвигателя, что приводит к слому запорной арматуры и аварии на трубопроводе. Автоматический контроль над доступом позволил бы определить причину нарушения технологического процесса, а именно: произошло ли нарушение в зависимости от доступа персонала или вне этой зависимости (например, по причине неисправности блока); а также предотвратить несанкционированный доступ к подключениям электродвигателя.
Задачей заявляемой полезной модели является автоматический контроль над доступом в корпус электродвигателя.
Техническим результатом является получение сигнала для блока электронного управления электродвигателем о том, что отверстие, предусмотренное для доступа к подключениям в корпус электродвигателя, было открыто.
Как и наиболее близкий аналог, заявляемый асинхронный электродвигатель содержит в своем корпусе статор, ротор, датчик положения вала ротора, при этом в корпусе предусмотрена возможность подключения обмотки статора и датчика положения к блоку электронного управления электродвигателем, а на корпусе имеется отверстие для доступа к месту подключения.
В отличие от наиболее близкого аналога отверстие корпуса снабжено затвором с установленным на нем датчиком открытия, соединенным с блоком электронного управления.
Для того чтобы отделить место подключения блока электронного управления от силовой части электродвигателя, устройство содержит станину для закрепления на ней сердечника статора и подшипниковые щиты, в которых через подшипники расположен вал ротора. Причем один подшипниковый щит, через который осуществлен выход рабочего конца вала, ограничивает корпус электродвигателя с одной стороны, затвор ограничивает корпус с другой стороны, а второй подшипниковый щит установлен внутри корпуса с образованием между ним и затвором отсека для подключения блока электронного управления.
Устройство изображено на фигурах 1 и 2 со следующими обозначениями:
1 - корпус,
2 - сердечник статора,
3 - обмотка статора,
4 - ротор,
5 - вал ротора,
6 - отсек (место) подключения блока электронного управления,
7 - информационный кабель для передачи данных,
8 - затвор,
9 - датчик открытия,
10 - станина,
11 - подшипниковый щит,
12 - подшипниковый щит,
13 - болты для крепления затвора, выполненного в виде съемного фланца.
Заявляемый асинхронный электродвигатель содержит корпус 1, в котором расположены сердечник статора 2, обмотка статора 3, ротор 4 с валом 5, датчик положения вала ротора (на фигурах не показан). В конкретном исполнении датчик положения выполнен в виде зубчатого колеса, установленного на валу ротора двигателя, и чувствительных элементов, выполненных на магниторезисторах.
В корпусе 1 предусмотрена возможность для подключения блока электронного управления к обмоткам статора 3 и датчику положения. Блок электронного управления находится в отдельном корпусе и на фигурах не показан. Блок электронного управления регулирует работу электродвигателя по показаниям датчика положения вала ротора в зависимости от заданных в блоке значений положения, момента и скорости на валу 5 ротора электродвигателя. Для соединения блока, статора 3 и датчика положения используют общеизвестный интерфейс для подключения измерительных приборов и исполнительных механизмов к системе управления технологическим процессом.
Для того чтобы обеспечить доступ персонала к месту подключения 6 имеется отверстие на корпусе 1, снабженное затвором 8. В конкретном исполнении затвор 8 выполнен в виде съемного фланца, закрепляемого на отверстии болтами 13 (фиг.2). На затворе 8 установлен датчик открытия 9, формирующий сигнал об открытии отверстия. Датчик открытия 9 соединен с блоком электронного управления через интерфейс передачи данных и информационный кабель 7. Датчик открытия 9 может быть реализован на герконах, датчиках Холла и подобных устройствах, обеспечивающих бесконтактное взаимодействие.
Для того чтобы отделить место подключения 6 блока электронного управления от силовой части электродвигателя (ротора и статора), устройство выполнено следующим образом. На станине 10 закреплен сердечник статора 2. В подшипниковых щитах 11, 12 через подшипники расположен вал ротора 5. Один подшипниковый щит 11, через который осуществлен выход рабочего конца вала ротора 5, ограничивает корпус 1 электродвигателя с одной стороны. Затвор 8 (например, съемный фланец) ограничивает корпус 1 с другой стороны. Второй подшипниковый щит 12 установлен внутри корпуса 1 с образованием между ним и затвором 8 отсека 6 для размещения средств подключения блока электронного управления. При таком исполнении срабатывание датчика открытия 9 будет свидетельствовать о доступе именно к месту подключения 6 блока электронного управления (а не к силовой части электродвигателя).
Устройство работает следующим образом.
Затвор 8 закрывает отверстие в корпусе 1, при этом контакты (на фигуре не показаны) датчика открытия 9 замкнуты.
Когда затвор 8 открывают, контакты датчика открытия 9 размыкаются, формируя информационный сигнал, проходящий по информационному кабелю 7 на блок электронного управления.
При закрытии отверстия в корпусе 1 затвором 8 контакты датчика 9 замыкаются, формируя следующий информационный сигнал, поступающий по информационному кабелю 7 на блок электронного управления.
Таким образом, формирование сигнала, предназначенного для блока электронного управления асинхронным электродвигателем, об открытии отверстия на корпусе двигателя обеспечивает контроль над доступом в корпус.