詳情介紹
1.電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理
電動執(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
來自調(diào)節(jié)器的電流信號Ii(4-20mA)作為伺服放大器的輸入，與閥的位置反饋信號If進(jìn)行比較，當(dāng)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，控制兩相伺服電機(jī)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If；當(dāng)反饋信號與輸入信號相等時，伺服放大器無輸出，電機(jī)不轉(zhuǎn)動，執(zhí)行機(jī)構(gòu)穩(wěn)定在與輸入信號相應(yīng)的位置上。電動執(zhí)行機(jī)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(jī)構(gòu)有連續(xù)調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程手動控制和地手動操作三種控制方式。
1.1電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)地調(diào)節(jié)方式
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)需地手動操作時，當(dāng)電動操作器切換開關(guān)放置“手動”位置，把電機(jī)端部旋鈕撥到“手動”位置，拉出執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的手輪，搖動手輪可以實(shí)現(xiàn)手動操作。當(dāng)不用地操作時，千萬要注意，把電機(jī)端部的旋鈕撥到“自動”位置，并把手輪推進(jìn)。
1.2電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)程遙控調(diào)節(jié)方式
當(dāng)電動操作器切換開關(guān)放在“手動”位置時，即處在手動遠(yuǎn)程控制狀態(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，帶動電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸可以實(shí)現(xiàn)上行或下行動作，在運(yùn)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。
1.3電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動調(diào)節(jié)方式
當(dāng)電動操作器切換開關(guān)放在“自動”位置時，即處在自動調(diào)節(jié)狀態(tài)，其控制過程如下：
當(dāng)輸入信號Iλ1=0(或4mA DC)時,位置發(fā)送器反饋電流I反=0(或4mA DC) ,此時伺服放大器沒有輸出電壓，電機(jī)停轉(zhuǎn)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸穩(wěn)定在預(yù)選好的零位；
當(dāng)輸入信號Iλ1>0(或4mA DC)時，此輸入信號與系統(tǒng)本身的位置反饋電流在伺服放大器的前置級磁放大器中進(jìn)行磁勢的綜合比較，由于這二個信號大小不相等且極性相反有誤差磁勢出現(xiàn)，從而使伺服放大器有足夠的輸出功率驅(qū)動電機(jī)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸朝著減少這個誤差磁勢的方向運(yùn)動，直到輸入信號和位置反饋信號二者相等為止，此時輸出軸穩(wěn)定在于輸入信號相對應(yīng)的位置上。
2.電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成分為電機(jī)、減速器及位置發(fā)送器三大部件
2.1電機(jī)
電機(jī)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(jī)械能，從而驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。
2.2減速器
減速器上有手動部件、輸出軸、機(jī)械限位塊。減速器是將電機(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，以帶動閥門機(jī)構(gòu)動作。機(jī)座上有兩塊剎車片，可使輸出軸的轉(zhuǎn)角限制在90°范圍內(nèi)以保證不損壞調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及有關(guān)連桿。
2.3位置發(fā)送器
位置發(fā)送器由電源變壓器、差動變壓器、印刷電路板等部件組成。
當(dāng)減速器輸出軸移動時，凸輪隨之旋轉(zhuǎn)，是壓在凸輪斜面上的差動變壓器的鐵芯連桿產(chǎn)生軸向位移，改變鐵芯在差動變壓器線圈中的位置，使差動變壓器輸出對應(yīng)位置的電壓轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流電流信號(4~20mA)。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。
3 伺服放大器的原理
在自動控制系統(tǒng)中，這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要外掛式的伺服放大器進(jìn)行開關(guān)控制。電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的指令信號與閥位反饋信號在伺服放大器中進(jìn)行比較放大后，經(jīng)過可控硅送出220V的開關(guān)信號。伺服放大器是由電器元件組成的電子線路板構(gòu)成，分前置級磁放大器線路板、觸發(fā)器線路板、可控硅交流開關(guān)線路板三部分。電動執(zhí)行機(jī)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(yùn)行來實(shí)現(xiàn)。
伺服放大器有兩種模式可供選擇:
一種為執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身的控制板上帶有伺服放大器功能，結(jié)構(gòu)緊湊，不需占有儀表盤后空間，安裝及調(diào)試較為簡單(即電子一體化)。
另一種為單獨(dú)放置的位置定位器，安裝于儀表盤后，這是一種較為傳統(tǒng)的應(yīng)用方法，檢修及更換較為容易(即分立式比例調(diào)節(jié)型)。
伺服放大器是電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制單元儀表，可分為墻掛式和架裝式兩種。放大器的前置板包括信號的隔離、比較、極性的判別、故障診斷等功能。主回路板上有兩路交流開關(guān)，電源變壓器及直流穩(wěn)壓電源。前置板安裝在主回路板上。它接受調(diào)節(jié)儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號(4-20mA)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋信號，輸出220V交流電驅(qū)動伺服電動機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，連續(xù)調(diào)節(jié)閥位開度。實(shí)現(xiàn)各種工藝過程參數(shù)自動調(diào)節(jié)。
在日常維護(hù)中我們發(fā)現(xiàn)，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的故障多發(fā)于伺服放大器故障。而伺服放大器是由電器元件組成的電子線路板構(gòu)成，電子元件的質(zhì)量和電路板的可靠性決定了伺服放大器的可靠性。常規(guī)伺服放大器抗干擾的能力普遍不高，電壓的波動、高溫、高粉塵、振動等外部環(huán)境的影響都容易導(dǎo)致伺服放大器故障。針對伺服放大器存在可靠性差的缺點(diǎn)，建議利用DCS來實(shí)現(xiàn)伺服放大器的控制功能。因?yàn)镈CS具有靈活的組態(tài)方法、豐富的軟件功能和很高的可靠性，可自動判斷執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，當(dāng)固態(tài)繼電器擊穿或者閥位反饋信號有誤時能夠使電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持在原位置，以防止事故的擴(kuò)大化。而且在可靠性方面有了很大程度的提高。
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