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電動執(zhí)行機構(gòu)的簡介 目錄 一 電動執(zhí)行機構(gòu)的概述 二 電動執(zhí)行機構(gòu)工作原理 結(jié)構(gòu)及作用 三 常用電動執(zhí)行機構(gòu)簡介 四 電動執(zhí)行器的故障與維修 一 電動執(zhí)行機構(gòu)的概念 電動執(zhí)行機構(gòu) 又稱電動執(zhí)行器 電裝 電動頭 是一種自動控制領(lǐng)域的常用機電一體化設(shè)備 器件 是自動化儀表終端的三大組成部分中的執(zhí)行設(shè)備 主要是對一些閥門 擋板等設(shè)備進行自動操作 控制其開關(guān)和調(diào)節(jié) 代替人工作業(yè) 電動執(zhí)行機構(gòu)的概述 自動化儀表終端的三大組成部分 檢測設(shè)備 調(diào)節(jié)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備 檢測設(shè)備 流量計 液位計 壓力變送器 溫度元件等 調(diào)節(jié)設(shè)備 閥門 風門擋板等 執(zhí)行設(shè)備 氣動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器等 執(zhí)行器最早是從國外開始出現(xiàn)的 德國西門子公司于1905年生產(chǎn)了世界上第一臺電動執(zhí)行器 只是那時的電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)和控制功能都非常簡單 主要由電機和減速機構(gòu)組成 為了控制執(zhí)行器驅(qū)動閥門到達全開或全關(guān)位置時停止動作 加入了行程微動開關(guān)檢測執(zhí)行器轉(zhuǎn)動位置 1929年美國里米托克 LIMITORQUE 公司在設(shè)計執(zhí)行器時引入了 轉(zhuǎn)矩限制 這一設(shè)計理念 制造出了世界上第一臺具有轉(zhuǎn)矩保護功能的電動執(zhí)行器 當執(zhí)行器輸出轉(zhuǎn)矩超過自身的額定力矩時 自動停止執(zhí)行器動作 使得執(zhí)行器在控制閥門時故障率大為降低 控制的可靠性得到了極大的改善 不過在當時由于沒有轉(zhuǎn)矩保護這個概念 因過矩引起的執(zhí)行器損壞或閥門損壞的情況經(jīng)常出現(xiàn) 二 電動執(zhí)行機構(gòu)的發(fā)展歷程 我國電動執(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上比較常見的電動執(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 轉(zhuǎn)矩限制 這一理念 設(shè)計出了各種類型的電動執(zhí)行器 電動執(zhí)行器得到了迅猛的發(fā)展 常見進口電動執(zhí)行機構(gòu)有英國ROTORK的IQ系列 德國SIPOS 5flash 德國EMG的DMC系列 德國AUMA的SA系列等等 三 電動執(zhí)行機構(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360 的轉(zhuǎn)動 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)動的其他調(diào)節(jié)閥 按動力類型可分為氣動執(zhí)行器 以氣壓為動力 推動機構(gòu)動作 液動執(zhí)行器 以液壓站提供的流體 液壓油 高壓為動力源 電動執(zhí)行器 以電動機作為動力源 電液動等幾類 按控制模式可分為開關(guān)型和調(diào)節(jié)型兩大類 一 電動執(zhí)行機構(gòu)的構(gòu)成 電動執(zhí)行機構(gòu)包括伺服放大器及執(zhí)行機構(gòu)兩大部分 其中執(zhí)行機構(gòu)又分為電機 減速器及位置發(fā)送器三大部件 二 工作原理 來自DCS的電流信號 4 20mA 作為伺服放大器的輸入 與閥的位置反饋信號進行比較 當輸入信號和反饋信號比較差值不等于零時 其差值經(jīng)伺服放大器放大后 控制電機按相應(yīng)的方向轉(zhuǎn)動 再經(jīng)減速器減速后使輸出軸產(chǎn)生位移 同時 輸出軸位移又經(jīng)位置發(fā)送器轉(zhuǎn)換成閥的反饋信號至DCS 當反饋信號與輸入信號相等時 伺服放大器無輸出 電機不轉(zhuǎn)動 電動執(zhí)行機構(gòu)的輸出軸位移和輸入信號成線性關(guān)系 電動執(zhí)行機構(gòu)工作原理 結(jié)構(gòu)及作用 電機 電機是接受伺服放大器或電動操作器輸出的開關(guān)電源 把電能轉(zhuǎn)化為機械能 從而驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)動作 減速器 減速器上有手動部件 輸出軸 機械限位塊 減速器的作用是將電機的高轉(zhuǎn)速 小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速 大轉(zhuǎn)矩的輸出功率 以帶動閥門機構(gòu)動作 位置發(fā)送器 將閥位變換成4 20mA信號用于傳送 常見的傳感器有電位器 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 電動執(zhí)行機構(gòu)的指令信號與閥位反饋信號的比較放大靠這些電子線路板的運行來實現(xiàn) 三 電動執(zhí)行機構(gòu)控制方式 當電動執(zhí)行器切換開關(guān)放在 自動 位置時 即處在連續(xù)調(diào)節(jié)控制狀態(tài) 當電動執(zhí)行器切換開關(guān)放在 手動 位置時 即處在手動遠方控制狀態(tài) 操作時只要將旋轉(zhuǎn)切換開關(guān)分別拔到 開 或 關(guān) 的位置 執(zhí)行機構(gòu)輸出軸就可以上行或下行 在運動過程中觀察電動操作器上的閥位開度表 到所需控制閥位開度時 立即松開切換開關(guān)即可 當電動執(zhí)行器切換開關(guān)放置 手動 位置時 把交流伺服電動機端部旋鈕放在 手動 位置 拉出執(zhí)行機構(gòu)上的手輪 搖動手輪就可以實現(xiàn)手動操作 當不用就地手動操作時 千萬要注意 把交流伺服電機端部的旋鈕放在 自動 位置 并把手輪推進 四 電動執(zhí)行機構(gòu)保護功能 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)代的電動執(zhí)行器具有自我只能檢測功能 運行出現(xiàn)故障會以故障代碼或符號顯示 電機過熱保護 電池電量低 內(nèi)電源故障 電源缺相力矩保護 閥位丟失等等 3 電源相序識別校正 當現(xiàn)場接線時相序接反會引起執(zhí)行器轉(zhuǎn)動方向和實際要求相反 由于執(zhí)行器的限位保護開關(guān)和過矩保護開關(guān)只能在正常轉(zhuǎn)動方向下進行保護 一旦相序接反后運行就極有可能會造成閥門或執(zhí)行器損壞 4 行程和力矩保護 線性行程依靠電位器 絕對位置編碼器等實現(xiàn) 力矩通過測試電機溫度 電壓和來獲得 以電子式代替老舊的衛(wèi)東開關(guān) 五 電動執(zhí)行機構(gòu)用途 電動執(zhí)行機構(gòu)可以與變送器 調(diào)節(jié)器等儀表配套使用 它以電源為動力 接受4 20mADC或0 10mADC信號 將此轉(zhuǎn)換成與輸入信號相對應(yīng)的直線位移 自動地操縱閥門等調(diào)節(jié)機構(gòu) 完成自動調(diào)節(jié)任務(wù) 或者配用電動操作器實現(xiàn)遠方手動控制 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 送風機風門擋板 一次進風風門擋板 二次進風風門擋板 主風箱風門擋板 燃燒器調(diào)節(jié)桿 燃燒器搖擺驅(qū)動器 球閥和蝶閥控制 滑動門等 球閥 葉輪機轉(zhuǎn)速控制 冷凝水再循環(huán) 脫氧機 鍋爐給水 再加熱恒溫控制器及其它相關(guān)閥門應(yīng)用 常用電動執(zhí)行機構(gòu)介紹 我廠用進口電動執(zhí)行機構(gòu)品牌為 ROTORK SIPOS 5flash EMG 一 ROTORK電動執(zhí)行機構(gòu) 英國Rotork電動執(zhí)行器結(jié)構(gòu)圖1 電動機2 行程和力矩傳感器3 減速裝置4 閥門附件5 手動輪6 執(zhí)行器控制板7 電氣接線端8 現(xiàn)場總線板 二 SIPOS 5flash電動執(zhí)行機構(gòu) SIPOS 5flash分專業(yè)型 PROFITRON 和經(jīng)濟型 ECOTRON 三 EMG電動執(zhí)行機構(gòu) EMG電動執(zhí)行機構(gòu)常見的系列MaticC i matic 偏心輪減速電動執(zhí)行器1 電動機2 齒輪減速器3 偏心軸環(huán)4 行星輪5 驅(qū)動輪6 螺桿插座7 指示燈8 就地指示和學習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 太陽輪17 行星輪撥桿18 手動輪 EMG控制菜單 電動執(zhí)行器的常見故障與維修 一 執(zhí)行機構(gòu)就地 遠方均不動作 1 電機電源接線不正確 2 保險絲斷開 3 電機繞組斷路或短路 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)行機構(gòu)動作正常 但無閥位反饋 1 檢查計數(shù)器圓形磁鋼壞或者計數(shù)器板壞 2 計數(shù)器線頭松動 等 三 執(zhí)行機構(gòu)遠方無法操作 就地動作正常 1 指令線接線有誤 2 遠方控制繼電器板故障3 離合器卡在手動渦輪上無法切換至遠方4 執(zhí)行器面板上遠方 就地切換開關(guān)失靈 等 OVER