Электроприводы под торговой маркой «РэмТЭК» серийно выпускаются ООО НПП «Томская электронная компания» с 2003 года, и за это время показали надежность заложенных в них конструкторских решений.
Исторически направление электропривода развивается в компании с даты основания – с 1999 года. Специалисты НИИ «Технологии машиностроения», относящегося к Министерству общего машиностроения СССР, которые основали и составили костяк образованной компании, определили область, в которой компания будет работать и достигать успеха. Так, в 2001 году для АК «Транснефть» выполнен НИОКР, результатом которого стал блок электронного управления «ПБЭ-7М1» для электроприводов «Атлант» и «Ангстрем». Блок управления содержал встроенный частотный преобразователь с алгоритмами векторного управления двигателем. Блок «ПБЭ-7М1» обеспечивал точное измерение и формирование момента, позволял считывать данные момента арматуры по интерфейсам. Электропривод с блоком «ПБЭ-7М1» имел волновую передачу и по совокупности характеристик превосходил все имеющиеся отечественные образцы электроприводов и многие из импортных. На тот момент это был лучший в России образец техники для управления запорно-регулирующей арматурой.
В 2003 году завершается разработка компонентов для производства электропривода под собственной торговой маркой «РэмТЭК»: механические модули (редукторы), двигатели марок «ДАТ» и «ДАТЭК». В 2003 году в ООО НПП «ТЭК» начинается серийное производство электроприводов «РэмТЭК».
На сегодняшний день линейка электроприводов «РэмТЭК» имеет решения для всех видов трубопроводной арматуры: поворотные затворы, шаровые краны, шиберные и клиновые задвижки, клапаны и другие типы арматуры. В настоящий момент выпускаются электроприводы многооборотного, неполнооборотного и линейного исполнений с моментами от 64 до 45 000 Н•м, соответствующие требованиям ведущих нефтегазовых компаний, в том числе требованиям СТО Газпром 2-4.1-212-2008.
Особенности приводов «РэмТЭК»
Встроенный частотный преобразователь
Асинхронный двигатель был и остается самым распространенным типом электродвигателя. Он надежен, прост в изготовлении, имеет низкую стоимость, высокие эксплуатационные качества, но также имеет и недостатки: высокий пусковой ток, номинальная скорость вращения зависит только от количества пар полюсов и частоты сети. Исправить недостатки двигателя помогает система управления, основанная на преобразователе частоты. В нем частоту и напряжение, подаваемые на обмотку статора, можно регулировать, изменяя таким образом скорость вращения и момент электродвигателя. Если добавить к «железу» преобразователя современную математику и алгоритмы, то выходные характеристики привода становятся сравнимы с приводом постоянного тока по точности управления, динамике, диапазонам регулирования. Электроприводы «РэмТЭК» исполнения «V» содержат встроенный частотный преобразователь с алгоритмами векторного управления двигателем.
• Плавное регулирование скорости вращения
• Плавный пуск
• Точный останов
• Пусковой ток двигателя не превышает 2 In.
Отклонения питающего напряжения и импульсные перенапряжения были и остаются одними из основных причин отказов электронного оборудования. Учитывая накопленный опыт эксплуатации, допустимый диапазон отклонения питающего напряжения электропривода расширен до значений от -50 % до +47 %.
Важной особенностью привода «РэмТЭК» с частотным преобразователем является сохранение максимального момента привода при просадке напряжения сети до -50 % от номинального значения. Для систем с пускателями, софт-стартерами этот показатель недостижим, так как максимальный момент будет снижаться пропорционально квадрату напряжения и для -50 % сети составит всего ¼ от максимального момента привода при номинальной сети. Сохранение момента электроприводом «РэмТЭК» позволяет выполнить задачу управления арматурой при просадках сети (например, при пуске магистральных насосов). Как следствие – устойчивость к провалам сети. Электропривод «РэмТЭК» с трехфазным питанием нечувствителен к обрыву одной из фаз.
Надежная механика
Электроприводы «РэмТЭК» неполнооборотного и многооборотного исполнения используют планетарно-цевочную передачу. Достоинства редукторов такой конструкции:
• Большое передаточное отношение
• Соосное расположение входного и выходного вала
• Многопарность зацепления и, как следствие, большая нагрузочная способность
• Редукторы превосходят червячные по КПД, выигрывают по массе.
Применение редукторов такого типа позволяет получить хорошие массогабаритные показатели, соосное крепежному фланцу расположение центра масс привода, отличную сейсмоустойчивость.
Электроприводы линейного исполнения имеют редукторы с передачей «винт- гайка» или шарико-винтовые передачи. Эти передачи имеют высокий ресурс и обеспечивают высокую точность позиционирования.
Надежное управление арматурой
Работа в суровых условиях
Развитие месторождений в северных и арктических регионах России предъявляет повышенные требования к надежности и эксплуатационным характеристикам оборудования. Электроприводы «РэмТЭК» работают в диапазоне температур от -63 до +50 °C за счет применения специальных и авиационных смазок в механических узлах (модификация с минимальной температурой эксплуатации -63 °C стала доступна с 2016 года).
Настройка привода на месте эксплуатации выполняется с помощью программного меню и ручек поста управления или ПДУ. Корпус привода при этом не вскрывается, а значит, внутрь оболочки привода не попадает влага и грязь. Концевые и моментные выключатели, функции управления, сервисные параметры, диагностика состояния, настройка параметров связи – все это доступно для настройки и параметрирования пользователем.
Для защиты внутренних частей привода от попадания влаги при монтаже боксы подключения питания и телеметрии имеют двойную изоляцию.
Внутренние соединения привода выполнены с учетом стойкости к вибрации и соответствуют требованиям группы М40 по ГОСТ 17516.1 90.
Точное позиционирование
Для обеспечения необходимой точности управления электроприводы «РэмТЭК» оснащены абсолютным электронным датчиком положения со следующими характеристиками:
• Принцип работы – на эффекте Холла
• Энергонезависимый
• Отсутствуют механические контакты
• Не требует обслуживания
• Настройка концевиков без вскрытия оболочки
• Сигнал положения 4…20 мА или по интерфейсу.
Применение датчика обеспечивает точную остановку исполнительного органа арматуры в любых положениях и гарантирует точность:
• 60 мкм для линейного привода
• 10 градусов для многооборотных исполнений
• 0,1 градуса для неполнооборотных исполнений.
При этом точный выход в заданную точку, приход в крайние положения осуществляется без рывков, с плавным снижением скорости, обеспечивается отсутствие перебегов, ударов об упоры, благодаря работе встроенного П-регулятора положения.
Диагностика состояния
Важным свойством интеллектуального оборудования является накопление и предоставление информации по запросу. В случае с электроприводом наиболее востребованной является информация о нештатных режимах работы и данные диагностики привода и арматуры.
Кроме самодиагностики, электропривод позволяет накапливать и отображать данные, необходимые для качественной оценки состояния арматуры. Точное измерение момента с привязкой к текущему положению выходного звена позволяет построить диаграмму «момент-положение» и оценить состояние арматуры. Привод хранит до 5 записанных трендов момента, все они могут быть считаны и проанализированы программой VD-DIAG.
Основные функции для оценки состояния арматуры
• Хранение базового тренда момента при движении. Данные «момент-положение»
• Измерение текущего тренда момента. Снятие данных по команде пользователя
• Передача данных на PC по интерфейсу RS-485
• Обработка данных на ПО-станции оператора
• Качественная оценка состояния арматуры
• Использование привода в качестве устройства съема данных об арматуре.
Важной функцией, показывающей готовность комплекта «привод-арматура», является функция «частичного хода клапана». Этот режим работы подразумевает выполнение команды на небольшое, заранее заданное положение по команде оператора и оценку количественных показателей выполнения команды (время выполнения, время возврата, момент движения).
Режим крайне важен для ответственных применений.
Режим тестового движения (тест частичного хода клапана)
• Программируемые параметры движения
• Задание глубины
• Задание периода тестирования.
Опубликовано в "Вестнике арматуростроителя" №4 (32), 2016
