В устройства като газомери и аварийни газови клапани за спиране миниатюрните постояннотокови редукторни мотори все повече изпълняват ролята на «стражи на безопасното използване на газ». Те превръщат традиционните механични клапани в умни терминали, които могат да се управляват дистанционно и автоматично да спират подаването на газ, като по този начин изпълняват ключова функция за осигуряване на безопасното използване на газ и за въвеждане на умни газови IoT-решения.
Традиционните газови клапани разчитат на ръчно управление, което означава, че не могат автоматично и бързо да прекъснат подаването на газ при аварии като газови течове, поради което представляват сериозна заплаха за безопасността. Обикновените електрически клапани също имат недостатъци като високо енергопотребление, недостатъчен въртящ момент и ниска надеждност в сложни среди, което затруднява изпълнението на строгите изисквания към умните газомери: дълъг срок на експлоатация, ниско енергопотребление и взривобезопасност.
Умните газови клапани предявяват специални изисквания към основния си източник на енергия — миниатюрния постояннотоков двигател с редуктор, — който трябва да е компактен, високомоментен, с изключително ниско енергопотребление и самоблокиращ се. Двигателят използва редукторна система, за да задвижи зъбчато-рейков или плъзгащ винтов механизъм, като преобразува ротационното движение в линейно движение за прецизно управление на отварянето и затварянето на диска или ядрото на клапана. За да отговаря на нуждите от дълготрайно резервно функциониране при газовите броячи, конструкцията на двигателя трябва да е с ниско енергопотребление и съвместима с захранване от батерии. Освен това, веригата за задвижване на двигателя трябва да има механични ограничители на въртящия момент, за да се ограничи момента при пълно отворена или пълно затворена клапана, намалявайки енергопотреблението и защитавайки двигателя.
Няколко патентовани технологии демонстрират иновативни приложения на микроелектродвигатели в газови клапани. Например, електрическа газова клапанна система с Bluetooth-управление включва контролер с микроконтролер, Bluetooth-модул, верига за откриване на течове и верига за задвижване на двигател. Командите, изпратени чрез смартфон или дистанционно управление, се приемат от микроконтролера, който управлява въртенето на двигателя. Редуктор увеличава въртящия момент, за да задвижи клапанния стъбъл и да осигури дистанционно управление на клапана. За повишаване на надеждността някои вградени конструкции на моторни клапани използват сложни редукторни компоненти (като първо и второ предавки с регулиране на скоростта) за прецизно предаване и уплътнени конструкции, за да се гарантира, че клапанът остава уплътен при условия като отрицателно налягане.
За индустриални и външни приложения изискванията към двигателите са още по-строги. Двигателите, използвани в газови кълпови клапани, трябва да са водонепроницаеми и взривобезопасни и да се свързват с контролера на превключвателя чрез авиационни щепсели за бързо заместване. За решаване на проблеми като залепване на клапаните поради утайки някои решения използват двигатели с червячни предавки и високо предавателно число (например модел TJW56FA, до 1:2000), които осигуряват изключително висок въртящ момент за преодоляване на съпротивлението. В момента в Китай има все повече компании, специализирани в научноизследователската и производствена дейност за миниатюрни двигатели. Продуктите им се използват широко в интелигентни газови бройлери и интелигентни водни клапани и са признати като малки и специализирани иновативни предприятия „Малки великанчета“, които непрекъснато подпомагат технологичните обновления в отрасъла.
