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電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介 目錄 一 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概述 二 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理 結(jié)構(gòu)及作用 三 常用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 四 電動(dòng)執(zhí)行器的故障與維修 一 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概念 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 又稱電動(dòng)執(zhí)行器 電裝 電動(dòng)頭 是一種自動(dòng)控制領(lǐng)域的常用機(jī)電一體化設(shè)備 器件 是自動(dòng)化儀表終端的三大組成部分中的執(zhí)行設(shè)備 主要是對(duì)一些閥門 擋板等設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)操作 控制其開關(guān)和調(diào)節(jié) 代替人工作業(yè) 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的概述 自動(dòng)化儀表終端的三大組成部分 檢測(cè)設(shè)備 調(diào)節(jié)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備 檢測(cè)設(shè)備 流量計(jì) 液位計(jì) 壓力變送器 溫度元件等 調(diào)節(jié)設(shè)備 閥門 風(fēng)門擋板等 執(zhí)行設(shè)備 氣動(dòng)執(zhí)行器 電動(dòng)執(zhí)行器等 執(zhí)行器最早是從國(guó)外開始出現(xiàn)的 德國(guó)西門子公司于1905年生產(chǎn)了世界上第一臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行器 只是那時(shí)的電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)和控制功能都非常簡(jiǎn)單 主要由電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成 為了控制執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)閥門到達(dá)全開或全關(guān)位置時(shí)停止動(dòng)作 加入了行程微動(dòng)開關(guān)檢測(cè)執(zhí)行器轉(zhuǎn)動(dòng)位置 1929年美國(guó)里米托克 LIMITORQUE 公司在設(shè)計(jì)執(zhí)行器時(shí)引入了 轉(zhuǎn)矩限制 這一設(shè)計(jì)理念 制造出了世界上第一臺(tái)具有轉(zhuǎn)矩保護(hù)功能的電動(dòng)執(zhí)行器 當(dāng)執(zhí)行器輸出轉(zhuǎn)矩超過(guò)自身的額定力矩時(shí) 自動(dòng)停止執(zhí)行器動(dòng)作 使得執(zhí)行器在控制閥門時(shí)故障率大為降低 控制的可靠性得到了極大的改善 不過(guò)在當(dāng)時(shí)由于沒(méi)有轉(zhuǎn)矩保護(hù)這個(gè)概念 因過(guò)矩引起的執(zhí)行器損壞或閥門損壞的情況經(jīng)常出現(xiàn) 二 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展歷程 我國(guó)電動(dòng)執(zhí)行器的研制起步較晚 執(zhí)行器和執(zhí)行器伺服控制器是從上世紀(jì)六十年代從蘇聯(lián)的執(zhí)行器仿制開始的 比較有代表的就是目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的電動(dòng)執(zhí)行器有重慶川儀的M8000系列 溫州瑞基的RQ系列 蘇州博睿BD II 還有如上海自動(dòng)化儀表十一廠的ID系列等等 隨后許多執(zhí)行器生產(chǎn)廠家都引進(jìn) 轉(zhuǎn)矩限制 這一理念 設(shè)計(jì)出了各種類型的電動(dòng)執(zhí)行器 電動(dòng)執(zhí)行器得到了迅猛的發(fā)展 常見(jiàn)進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有英國(guó)ROTORK的IQ系列 德國(guó)SIPOS 5flash 德國(guó)EMG的DMC系列 德國(guó)AUMA的SA系列等等 三 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類 按輸出位移分為三類角行程 輸出力矩和90 轉(zhuǎn)角 用于控制蝶閥 球閥 百葉閥 風(fēng)門 旋塞閥 擋板閥等 直行程 輸出推力和直線位移 用于單 雙座調(diào)節(jié)閥 套筒閥 高溫高壓給水閥 減溫水調(diào)節(jié)閥 多回轉(zhuǎn) 輸出力矩和超過(guò)360 的轉(zhuǎn)動(dòng) 用于控制各類閘板閥 截止閥 高溫高壓閥 減溫水閥及需要多圈轉(zhuǎn)動(dòng)的其他調(diào)節(jié)閥 按動(dòng)力類型可分為氣動(dòng)執(zhí)行器 以氣壓為動(dòng)力 推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作 液動(dòng)執(zhí)行器 以液壓站提供的流體 液壓油 高壓為動(dòng)力源 電動(dòng)執(zhí)行器 以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源 電液動(dòng)等幾類 按控制模式可分為開關(guān)型和調(diào)節(jié)型兩大類 一 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)成 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括伺服放大器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分 其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)又分為電機(jī) 減速器及位置發(fā)送器三大部件 二 工作原理 來(lái)自DCS的電流信號(hào) 4 20mA 作為伺服放大器的輸入 與閥的位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較 當(dāng)輸入信號(hào)和反饋信號(hào)比較差值不等于零時(shí) 其差值經(jīng)伺服放大器放大后 控制電機(jī)按相應(yīng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng) 再經(jīng)減速器減速后使輸出軸產(chǎn)生位移 同時(shí) 輸出軸位移又經(jīng)位置發(fā)送器轉(zhuǎn)換成閥的反饋信號(hào)至DCS 當(dāng)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相等時(shí) 伺服放大器無(wú)輸出 電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng) 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸位移和輸入信號(hào)成線性關(guān)系 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理 結(jié)構(gòu)及作用 電機(jī) 電機(jī)是接受伺服放大器或電動(dòng)操作器輸出的開關(guān)電源 把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作 減速器 減速器上有手動(dòng)部件 輸出軸 機(jī)械限位塊 減速器的作用是將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速 小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速 大轉(zhuǎn)矩的輸出功率 以帶動(dòng)閥門機(jī)構(gòu)動(dòng)作 位置發(fā)送器 將閥位變換成4 20mA信號(hào)用于傳送 常見(jiàn)的傳感器有電位器 非接觸式霍爾傳感器 非接觸式編碼器 減速器輸出軸的轉(zhuǎn)角位移與位置發(fā)送器的輸出電流呈線性關(guān)系 伺服放大器 控制元件 伺服放大器是由電器元件組成的電子線路板構(gòu)成 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)與閥位反饋信號(hào)的比較放大靠這些電子線路板的運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn) 三 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制方式 當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器切換開關(guān)放在 自動(dòng) 位置時(shí) 即處在連續(xù)調(diào)節(jié)控制狀態(tài) 當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器切換開關(guān)放在 手動(dòng) 位置時(shí) 即處在手動(dòng)遠(yuǎn)方控制狀態(tài) 操作時(shí)只要將旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)分別拔到 開 或 關(guān) 的位置 執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸就可以上行或下行 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中觀察電動(dòng)操作器上的閥位開度表 到所需控制閥位開度時(shí) 立即松開切換開關(guān)即可 當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行器切換開關(guān)放置 手動(dòng) 位置時(shí) 把交流伺服電動(dòng)機(jī)端部旋鈕放在 手動(dòng) 位置 拉出執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的手輪 搖動(dòng)手輪就可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作 當(dāng)不用就地手動(dòng)操作時(shí) 千萬(wàn)要注意 把交流伺服電機(jī)端部的旋鈕放在 自動(dòng) 位置 并把手輪推進(jìn) 四 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)保護(hù)功能 1 免開蓋 非侵入 雙密封 免開蓋和非侵入式的調(diào)試方法逐步取代需打開電氣罩和貫通式的調(diào)試 應(yīng)用更加方便 2 自診斷功能 現(xiàn)代的電動(dòng)執(zhí)行器具有自我只能檢測(cè)功能 運(yùn)行出現(xiàn)故障會(huì)以故障代碼或符號(hào)顯示 電機(jī)過(guò)熱保護(hù) 電池電量低 內(nèi)電源故障 電源缺相力矩保護(hù) 閥位丟失等等 3 電源相序識(shí)別校正 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)接線時(shí)相序接反會(huì)引起執(zhí)行器轉(zhuǎn)動(dòng)方向和實(shí)際要求相反 由于執(zhí)行器的限位保護(hù)開關(guān)和過(guò)矩保護(hù)開關(guān)只能在正常轉(zhuǎn)動(dòng)方向下進(jìn)行保護(hù) 一旦相序接反后運(yùn)行就極有可能會(huì)造成閥門或執(zhí)行器損壞 4 行程和力矩保護(hù) 線性行程依靠電位器 絕對(duì)位置編碼器等實(shí)現(xiàn) 力矩通過(guò)測(cè)試電機(jī)溫度 電壓和來(lái)獲得 以電子式代替老舊的衛(wèi)東開關(guān) 五 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)用途 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以與變送器 調(diào)節(jié)器等儀表配套使用 它以電源為動(dòng)力 接受4 20mADC或0 10mADC信號(hào) 將此轉(zhuǎn)換成與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的直線位移 自動(dòng)地操縱閥門等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 完成自動(dòng)調(diào)節(jié)任務(wù) 或者配用電動(dòng)操作器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方手動(dòng)控制 可廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠 鋼鐵廠 化工 輕工等工業(yè)總門的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中 火電廠中 送風(fēng)機(jī)風(fēng)門擋板 一次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門擋板 二次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門擋板 主風(fēng)箱風(fēng)門擋板 燃燒器調(diào)節(jié)桿 燃燒器搖擺驅(qū)動(dòng)器 球閥和蝶閥控制 滑動(dòng)門等 球閥 葉輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制 冷凝水再循環(huán) 脫氧機(jī) 鍋爐給水 再加熱恒溫控制器及其它相關(guān)閥門應(yīng)用 常用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)介紹 我廠用進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)品牌為 ROTORK SIPOS 5flash EMG 一 ROTORK電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 英國(guó)Rotork電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)圖1 電動(dòng)機(jī)2 行程和力矩傳感器3 減速裝置4 閥門附件5 手動(dòng)輪6 執(zhí)行器控制板7 電氣接線端8 現(xiàn)場(chǎng)總線板 二 SIPOS 5flash電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) SIPOS 5flash分專業(yè)型 PROFITRON 和經(jīng)濟(jì)型 ECOTRON 三 EMG電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) EMG電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見(jiàn)的系列MaticC i matic 偏心輪減速電動(dòng)執(zhí)行器1 電動(dòng)機(jī)2 齒輪減速器3 偏心軸環(huán)4 行星輪5 驅(qū)動(dòng)輪6 螺桿插座7 指示燈8 就地指示和學(xué)習(xí)9 控制模塊10 行程傳感器11 力矩傳感器12 力矩調(diào)整簧13 蝸桿螺紋14 力矩轉(zhuǎn)桿15 空心軸16 太陽(yáng)輪17 行星輪撥桿18 手動(dòng)輪 EMG控制菜單 電動(dòng)執(zhí)行器的常見(jiàn)故障與維修 一 執(zhí)行機(jī)構(gòu)就地 遠(yuǎn)方均不動(dòng)作 1 電機(jī)電源接線不正確 2 保險(xiǎn)絲斷開 3 電機(jī)繞組斷路或短路 4 固態(tài)繼電器斷路損壞 5 放大器元件故障 繼電器控制板損壞 等 二 執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作正常 但無(wú)閥位反饋 1 檢查計(jì)數(shù)器圓形磁鋼壞或者計(jì)數(shù)器板壞 2 計(jì)數(shù)器線頭松動(dòng) 等 三 執(zhí)行機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)方無(wú)法操作 就地動(dòng)作正常 1 指令線接線有誤 2 遠(yuǎn)方控制繼電器板故障3 離合器卡在手動(dòng)渦輪上無(wú)法切換至遠(yuǎn)方4 執(zhí)行器面板上遠(yuǎn)方 就地切換開關(guān)失靈 等 OVER