במכשירים כמו מדדי גז ו밸בים חשמליים לניתוק חירום של גז, מנועי הילוך זרם ישר מיניים ממלאים תפקיד חשוב יותר ויותר כ"שומרי ביטחון." הם ממירים את הבלמים המכניים הרגילים למסופים חכמים שניתן לשלוט בהם מרחוק ולנתק אוטומטית, ופועלים כיחידות מפתח להבטחת ביטחון השימוש בגז לאפשרות רשת הגז החכמה.
הבלמים הרגילים לגז מסתמכים על תפעול ידני, מה שאומר שלא ניתן לנתק אוטומטית ובמהירות את אספקת הגז במצבים חירום כמו דליפת גז, מה שמייצר סיכונים חמורים לביטחון. גם בלמים חשמליים רגילים נתקלים בבעיות כגון צריכה גבוהה של חשמל, מומנט לא מספיק ואמינות נמוכה בסביבות מורכבות, מה שמקשה על עמידה בדרישות הקפדניות למדדי גז חכמים: חיים ארוכים, צריכה נמוכה של חשמל ותכונות נגד פיצוץ.
שסתומים חכמים לגז מטילים דרישות מיוחדות על מקור האנרגיה המרכזי שלהם — מנוע הזרם הישר המיקרוסקופי עם גיר — ודורשים ממנו להיות קטן, בעל מומנט גבוה, צריכת ספק נמוכה במיוחד, ובעל יכולת נעילה עצמית. המנוע משתמש במערכת גיר להנעה של מנגנון שן-שנה או בורג מחליק, הממיר תנועה סיבובית לתנועה קווית כדי לשלוט באופן מדויק בפתיחה ובסגירה של דיסקת השסתום או הליבה שלו. כדי לענות על הצרכים של מצב המתנה ארוך טווח במונים לגז, עוצבת המנוע חייבת להיות בעלת צריכה נמוכה ואפשרות עבודה מסוללה. בנוסף, מעגל ההנעה של המנוע דורש מנגנוני הגבלה של המומנט כדי להגביל את המומנט בעת שהשסתום פתוח לחלוטין או סגור לחלוטין, ובכך לצמצם את צריכת האנרגיה ולגן על המנוע.
מספר טכנולוגיות מוגנות בפטנט מציגות שימושים חדשניים במיקרו-מנועים בשסתומים לגז. לדוגמה, מערכת שסתום גז חשמלי מבוקרת באמצעות בלוטות' כוללת בקר עם מיקרו-בקר, מודול בלוטות', מעגל זיהוי דליפות ומעגל הפעלת מנוע. פקודות שנשלחות דרך סמרטפון או שלט רחוק נקלטות על ידי המיקרו-בקר, אשר שולט בסיבוב המנוע. מדורג מגדיל את המומנט כדי להניע את מוט השסתום, מה שמאפשר פעולת שסתום מרחוק. כדי לשפר את האמינות, חלק מהעיצובים של שסתומים עם מנוע מובנה משתמשים ברכיבי דירוג מורכבים (כמו גלגל שיניים ראשון ושני עם התאמת מהירות) להעברה מדויקת, ובמבנים אטומים כדי להבטיח שהשסתום יישאר אטום בתנאים כגון לחץ שלילי.
לשימושים תעשייתיים ובחוץ, דרישות הביצועים של המנועים קפדניות אף יותר. מנועים המשמשים בשסתומים כדוריים לגז חייבים להיות עמידים במים ונגד פיצוצים, ומחוברים למפקח המפסק באמצעות חיבורים אווירוניים להחלפה מהירה. כדי להתמודד עם בעיות כגון הדבקות של השסתומים עקב משקעים, חלק מהפתרונות משתמשים במנועי תיל גלגלת בעלי יחס הפחתה גבוה (כגון מודל TJW56FA, עד 1:2000) שמספקים מומנט גבוה במיוחד כדי להתגבר על ההתנגדות. כיום, סין מציעה מגוון הולך וגובר של חברות המתמחות במחקר, פיתוח וייצור של מנועים מינייטוריים. המוצרים שלהן משמשים באופן נרחב במונים חכמים לגז, בשסתומי מים חכמים, וקיבלו את התואר 'ענקיים קטנים' – חברות חדשניות קטנות וממוקדות, אשר ממשיכות לדחוף שדרוג טכנולוגי בתעשייה.
EN
