關(guān)于電動執(zhí)行器的各部分作用和故障原因分析
本文出自:川滬 發(fā)布時間:2023-02-17 |
電動執(zhí)行器從種類上來說,可以分為角行程、直行程和多回轉(zhuǎn)三種,這三種不光功能差異,外形上也可以一眼分辨出來。首先,角行程旗下有兩名“選手”,一個是R型電動執(zhí)行器,一個是Q型電動執(zhí)行器,R型以精小著稱,無手輪,殼體薄不能做防爆,Q型體積稍大一些,有手輪,可以做防爆!
再就是直行程,直行程外觀上就可以看出來,它是比較長的,又被稱為L型電動執(zhí)行器,多適應(yīng)于調(diào)節(jié)閥,有防爆型。M型電動執(zhí)行器則又被稱為多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器,可變?yōu)椴糠只剞D(zhuǎn)、拐臂式、線性執(zhí)行器,外形上也比較有特點,可適應(yīng)于蝶閥、球閥、閘閥、截止閥等閥門。
結(jié)構(gòu)原理說明:
以MD系列電動執(zhí)行器的整體式比例調(diào)節(jié)型為例。
MD系列電動執(zhí)行器以交流伺服電動機為驅(qū)動裝置的位皿伺服機構(gòu),由配接的位置定位器PM-2控制板接受調(diào)節(jié)系統(tǒng)的4~20mA直流控制信號與位置發(fā)送器的位置反饋借號進行比較,比較后的信號偏差經(jīng)過放大使功率級導(dǎo)通,電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的輸出件朝著減小這一偏差的方向移動(位置發(fā)送器不斷將輸出件的實際位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴挥答佇盘査椭廖恢露ㄎ黄鳎?,直到偏差信號小于設(shè)定值為止。此時執(zhí)行機構(gòu)的輸出件就穩(wěn)定在與輸人信號相對應(yīng)的位置上。
MD系列角行程調(diào)節(jié)電動執(zhí)行機構(gòu)由動力部件和位置定位器(PM-2控制板)兩大部分組成。其中動力部件主要由電動機、減速器、力矩行程限制器、開關(guān)控制箱、手輪和機械限位裝置以及位置發(fā)送器等組成。
其各部分作用簡述如下:
1、電動機:電動機是特種單相或三相交流異步電動機,具有高啟動力矩、低啟動電流和較小的轉(zhuǎn)動慣量,因而有較好的伺服特性。在電動機定子內(nèi)部裝有熱敏開關(guān)(做過熱保護,當(dāng)電動機出現(xiàn)異常過熱(內(nèi)部溫度超過130℃)時該開關(guān)將控制電動機的電路斷開以保護電動機和執(zhí)行機構(gòu),當(dāng)電動機冷卻以后開關(guān)恢復(fù)接通,電路恢復(fù)工作。為了克服慣性惰走,調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機構(gòu)的電動機控制電路均有電制動功能。
2、減速器:角行程執(zhí)行機構(gòu)采用行星減速加渦輪渦桿傳動機構(gòu),既有較高的機械效率,又具有機械自鎖特性。直行程執(zhí)行機構(gòu)的減速器由多轉(zhuǎn)執(zhí)行機構(gòu)減速器配接絲桿螺母傳動裝置組成。
3、力矩行程限制器:它是一個設(shè)置在減速器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)單元,由過力矩保護機構(gòu)、行程控制機構(gòu)(電氣限位)、位置傳感器及接線端子等組成。
(1)過力矩保護機構(gòu):內(nèi)行星齒輪在傳遞力矩時產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)撥動嵌裝在齒輪外圈的擺桿,擺桿的兩端各裝有一個測力壓縮彈贊作為正、反向力矩的傳感元件,當(dāng)輸出力矩超過設(shè)定限制力矩時,內(nèi)齒輪的偏轉(zhuǎn)使擺桿觸動力炬開關(guān),切斷控制電路使電動機停轉(zhuǎn)。調(diào)整力炬限制彈資的壓縮量即可調(diào)整力炬的限定值。該保護具有記憶功能,對應(yīng)于接線圖中的電器設(shè)備是力矩開關(guān)LEF、LEO。當(dāng)該保護動作以后,在排除機械力矩故障后,執(zhí)行機構(gòu)斷電或信號瞬間反向一下即可恢復(fù)(即記憶解除)正常工作。
?。?)行程控制機構(gòu):由凸輪組和微動開關(guān)組成。該凸輪組通過齒輪減速裝殷,與減速器傳動軸相連,通過調(diào)整分別作用于正、反方向微動開關(guān)(即行程限位開關(guān))的凸輪板的位置可限定執(zhí)行機構(gòu)的行程(行程開關(guān)FCO,F(xiàn)CF)。該電氣限位的范圍在出廠時已經(jīng)調(diào)好,一般情況下請勿隨便調(diào)整,以免損壞機構(gòu)。
?。?)位置傳感器:采用高精度、長壽命的導(dǎo)電塑料電位器作為位置傳感元件,它與凸輪組同軸連接,整體式比例調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機構(gòu)位置指示信號,是將電位器隨輸出軸行程變化的電阻值送入PM-2控制板的比較放大電路,并由它送出一個4-20mA的電流信號用于指示。
4、開關(guān)控制箱:在開關(guān)控制箱內(nèi)裝有PM電子位置定位器。
5、手輪:在故障狀態(tài)和調(diào)試過程中,可通過轉(zhuǎn)動手輪來實現(xiàn)手動就地操作。
6、機械限位裝置:主要用于故障時以及防止手動操作時超過極限位置保護。角行程電動執(zhí)行機構(gòu)的機械限位采用內(nèi)置扇形渦輪限位結(jié)構(gòu),外形體積小,限位可靠;直行程電動執(zhí)行機構(gòu)的機械限位采用內(nèi)置擋塊型限位結(jié)構(gòu),可十分有效地保護閥座、閥桿、閥芯。
電動執(zhí)行器常見故障原因分析:
1、執(zhí)行機構(gòu)接收控制系統(tǒng)發(fā)出的開關(guān)信號后,電機不轉(zhuǎn)并有嗡嗡聲。
其原因可能是:
1)減速器的行星齒輪部分卡澀、損壞或變形;
2)減速器的斜齒輪傳動部分變形或過度磨損或損壞;
3)減速器的渦輪渦桿或絲桿螺母傳動部分變形損壞、卡澀等;
4)整體機械部分配合不好,不靈活,需調(diào)整加油。
2、電氣部分故障結(jié)構(gòu)原理
1)電動執(zhí)行器接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開、關(guān)信號后,電機不轉(zhuǎn),也無嗡嗡聲??赡茉蚴牵簺]有交流電源或電源不能加到執(zhí)行機構(gòu)的電機部分或位置定位器部分;PM放大板工作不正常,不能發(fā)出對應(yīng)的控制信號;固態(tài)繼電器部分損壞,不能將放大板送來的弱信號轉(zhuǎn)變成電機需要的強電信號;電機熱保護開關(guān)損壞;力矩限制開關(guān)損壞;行程限制開關(guān)損壞;手動/自動開關(guān)位置選錯或開關(guān)損壞;電機損壞。
2)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開、關(guān)信號后,電機不轉(zhuǎn),有嗡嗡聲。其可能原因是:電機的啟動電容損壞;電機線圈匝間輕微短路;電源電壓不夠。
3)機構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開、關(guān)信號后,電機抖動,并伴有咯咯聲,其原因可能是:PM放大板的輸出信號不足不能使固態(tài)繼電器完全導(dǎo)通,造成電機的加載電壓不足;固態(tài)繼電器性能變壞,造成其輸出端未完全導(dǎo)通。
3、接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開、關(guān)信號后,電機能正常轉(zhuǎn)動,但沒有閥位反饋。
其可能原因是:
1)位置傳感器的電位器與行程控制機構(gòu)不能同軸旋轉(zhuǎn),需檢查連接部分是否損壞;
2)電位器損壞或性能變壞,阻值不隨轉(zhuǎn)動而發(fā)生變化;
3)位置傳感器的電位器及放大板間連接導(dǎo)線是否正常;
4)PM放大板是否損壞,有無反饋信號送出。
4、接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開、關(guān)信號后,電機能正常轉(zhuǎn)動,但閥位反饋始終為一固定值,不隨閥門的開、關(guān)而變化,其可能原因是:
1)導(dǎo)電塑料電位器的阻值為一恒值,不隨轉(zhuǎn)動而變,檢修更換電位器;
2)放大板中有關(guān)部分異常,檢查處理。
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