Elemente de execuție

1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE

Elementul de execuţie ocupă o poziţie foarte importantă într-o instalaţie de automatizare, deoarece primeşte informaţia (substanţa sub formă de energie electrică, pneumatică sau hidraulică) de la regulator şi o prelucrează după o anumită lege. În general, elementul de execuţie este format din două părţi distincte: motorul de execuţie ME (numit şi servomotor) şi organul de execuţie OE (fig. 1, a)

Partea motoare ME primeşte la intrare, de la regulator, mărimea c (de comandă) şi transmite la ieşire o mărime intermediară x, care poate fi de natură mecanică (în majoritatea cazurilor), electrică, hidraulică sau pneumatică. Organul de execuţie primeşte la intrare mărimea x şi produce la ieşire mărimea de execuţie m, care va comanda desfăşurarea procesului de comandă.

Relaţia care se stabileşte între mărimile m şi c defineşte comportarea elementului de execuţie în regim staţionar. Raportul dintre aceste mărimi, pentru orice valoare a lui c, ar fi de dorit să fie constant, dar intervin în cursul funcţionării elementului de execuţie anumiţi factori care influenţează mărimea m (frecări, reacţii ale mediului ambiant, greutăţi neechilibrate etc.), numiţi factori sau mărimi perturbatoare.

Există cazuri când trecerea de la regulator la elementul de execuţie trebuie adaptată, folosind un convertor care transformă mărimea de comandă, de exemplu din electrică în hidraulică, dacă intrarea în elementul de execuţie trebuie să fie hidraulică (fig. 1, b)

Elementul de execuţie poate acţiona asupra modificării de substanţă (energie) în două moduri:

- continuu, dacă mărimea m poate lua orice valoare cuprinsă între două valori limită; de exemplu un robinet modifică în mod continuu debitul de fluid ce trece printr-o conductă, între valoarea zero (robinet închis) şi valoarea maximă (robinet complet deschis);

- discontinuu, dacă mărimea m poate fi modificată numai pentru două valori limită (dintre care cea inferioară este în general zero); de exemplu, la un întreruptor electric, curentul ce-l străbate poate fi zero – întreruptor închis – sau o valoare nominală oarecare – întreruptor deschis.

Dacă intervenţia asupra organului de execuţie se realizează manual, partea motoare ME nu mai este necesară.

După natura sursei de energie folosite pentru alimentarea părţii motoare ME, elementele de execuţie se pot clasifica în: electrice, hidraulice sau pneumatice (fig. 2).

2. ACŢIONAREA ELECTRICĂ A ELEMENTELOR DE EXECUŢIE

Acţionarea electrică a organelor de execuţie se realizează cu electromagneţi sau cu motoare electrice de curent alternativ sau de curent continuu.

2.1 ACŢIONAREA ELECTRICĂ UTILIZÂND ELECTROMAGNEŢI (motor solenoid)

Folosirea electromagneţilor care pot fi excitaţi sau dezexcitaţi asigură o acţionare discontinuă (bipoziţională) a organelor de execuţie, ca de exemplu vană deschisă sau închisă („totul sau nimic”).

Circuitul electric de comandă alimentează sau întrerupe bobina (solenoidul) electromagnetului, realizând astfel cele două poziţii discrete ale organului de execuţie,