БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Полезная модель относится к устройствам электронного управления электроприводами запорной арматуры (задвижек, клапанов, кранов) и может быть использована на трубопроводах при транспорте нефти, нефтепродуктов, в химической и нефтехимической отраслях.
Известен блок электронного управления электроприводом запорной арматуры, представленный в описании к патенту РФ №42616 (МПК F16K 31/05, публикация 10.12.2004 г.) и принятый за наиболее близкий аналог (прототип). Электропривод, управляемый данным блоком, включает асинхронный электродвигатель (8) и датчик положения (9) вала ротора (фиг.1 патента РФ №42616). Датчик (9) механически связан с валом ротора асинхронного электродвигателя (8). В корпусе блока расположены различные узлы и модули. Так, блок содержит модуль силового преобразователя (4), соединенный с сетью переменного напряжения. Этот модуль (4) обеспечивает преобразование входного питающего напряжения в трехфазное напряжение, подаваемое на обмотки статора электродвигателя (8). Модуль (4) включает выпрямитель (5), фильтр (6) и инвертор напряжения (7). К выходу инвертора (7) присоединяют обмотки статора асинхронного электродвигателя (8). Блок содержит также управляющее устройство (3) (другими словами, модуль управления). В модуле управления (3) имеются входы для задания положения, момента и скорости асинхронного электродвигателя (8), следовательно, для задания положения выходного звена привода и затвора запорной арматуры. Модуль управления (3) связан с датчиком положения (9). Модуль управления (3) и модуль силового преобразователя (4) соединены для обмена информацией. Блок электронного управления должен содержать также общепринятый модуль ввода-вывода для подключения измерительных приборов (датчиков) к модулю управления (3). Кроме того, в корпусе данного блока должно быть отверстие, обеспечивающее доступ к местам подключения модулей.
Недостатком данного блока является отсутствие автоматического контроля над доступом в его корпус. В процессе эксплуатации блока в составе электропривода, установленного на запорной арматуре трубопровода, возможно несанкционированное и неквалифицированное вмешательство во внутренние подключения блока и их изменение. Это приведет к сбою заданных значений положения, момента и скорости асинхронного электродвигателя, выходу из строя электропривода, слому запорной арматуры и авариям на трубопроводе.
Автоматический контроль над доступом позволил бы оперативно фиксировать момент доступа в корпус блока и своевременно принимать меры по предотвращению аварий.
Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение автоматического контроля над доступом в корпус блока электронного управления электроприводом.
Техническим результатом является формирование сигнала для блока электронного управления электродвигателем о том, что отверстие, предусмотренное для доступа в корпус блока, было открыто.
Как и наиболее близкий аналог, заявляемый блок электронного управления электроприводом запорной арматуры, включающим асинхронный электродвигатель и датчик положения вала ротора электродвигателя, содержит корпус, установленные в корпусе модуль управления электродвигателем, модуль силового преобразователя для преобразования входного питающего напряжения в трехфазное, выполненный с возможностью подключения к обмоткам статора асинхронного электродвигателя, модуль ввода-вывода для подключения датчика, соединенный с модулем управления, причем на корпусе выполнено отверстие для доступа в корпус к месту подключения модулей.
В отличие от наиболее близкого аналога отверстие корпуса снабжено затвором, на котором установлен датчик открытия отверстия, соединенный с модулем ввода-вывода.
Функциональная схема заявляемого блока электронного управления электроприводом представлена на фигуре со следующими обозначениями:
1 - корпус блока,
2 - затвор,
3 - модуль управления,
4 - модуль силового преобразователя,
5 - модуль ввода-вывода,
6 - датчик открытия отверстия.
Заявляемый блок электронного управления электроприводом запорной арматуры заключен в корпус 1. При этом электропривод включает асинхронный электродвигатель и датчик положения вала ротора этого электродвигателя (на фигуре не показано).
В корпусе 1 установлены модуль управления электродвигателем 3, модуль силового преобразователя 4, модуль ввода-вывода 5. Модуль управления 3 представляет собой сигнальный процессор с энергонезависимой памятью и встроенными часами реального времени, реализующий алгоритм векторного управления. На управляющем входе модуля 3 задают требуемые значения положения, скорости и момента вала ротора электродвигателя. Модуль управления 3 связан с датчиком положения вала ротора. Модуль силового преобразователя 4 служит для преобразования входного питающего напряжения в трехфазное. В конкретном исполнении модуль 4 включает выпрямитель, фильтр, инвертор напряжения. Выход модуля 4 предназначен для подключения обмоток статора асинхронного электродвигателя. Модуль ввода-вывода 5 реализован на микроконтроллере, содержит интерфейс и дискретные входы-выходы и соединен с модулем управления 3.
В корпусе 1 выполнено отверстие (в конкретном исполнении оно выполнено с торца корпуса 1) с затвором 2. Через это отверстие осуществляют доступ к подключениям модулей блока. На затворе 2 установлен датчик открытия 6, выход которого соединен с модулем ввода-вывода 5. Датчик открытия 6 может быть реализован на герконах, датчиках Холла и подобных устройствах, обеспечивающих бесконтактное взаимодействие.
Когда затвор 2 закрывает отверстие на корпусе 1, контакты датчика открытия 6 замкнуты. При открытии затвора 2 контакты датчика открытия 6 размыкаются, формируя информационный сигнал, который с выхода датчика открытия 6 поступает на вход модуля ввода-вывода 5. Далее обработанный сигнал поступает на вход модуля управления 3, где сохраняется в энергонезависимой памяти с указанием текущего времени. При закрытии затвора 2 контакты замыкаются, формируя следующий информационный сигнал, поступающий на вход модуля ввода-вывода 5 и далее сохраняющийся с указанием текущего времени в энергонезависимой памяти модуля управления 3.
Таким образом, обеспечивается сигнал, сохраняемый в энергонезависимой памяти блока электронного управления с указанием текущего времени, о том, что отверстие, предусмотренное для доступа в корпус блока, было открыто. В результате, можно обеспечить контроль над доступом в корпус блока электронного управления данным электроприводом запорной арматуры.